勘误表：边缘数据中心的生命周期评估：以可再生能源和翻新服务器为例的研究

《ACM Journal on Computing and Sustainable Societies》：Corrigendum: Life Cycle Assessment of Edge Data Centers: Case Study in Presence of Renewable Energy and Refurbished Servers

本研究修正了边缘数据中心（SDC）和传统数据中心（CDC）的能耗计算公式，引入15%的翻新能耗惩罚，并分析不同能源配比和PUE对环境影响的影响。结果表明SDC在离子辐射和细颗粒物排放指标上优于CDC，但在气候变化指标上因翻新累积的制造排放更高而表现更差，验证了研究问题RQ2和RQ3的假设。

　　

摘要

这是对文章《边缘数据中心的生命周期评估：在可再生能源和翻新服务存在下的成本研究》的勘误声明。该文章发表于《ACM 计算机可持续性社会杂志》（ACM J. Comput. Sustain. Soc.）2025年4月第3卷第2期，文章编号为9，共29页。

在本研究中，假设SDC（软件定义数据中心）和CDC（云数据中心）的IT设备具有相同的功率和电力消耗。然而，由于采用了环保设计原则，SDC服务器的效率降低了，因此对其电力消耗增加了15%的惩罚（见第2.2.3节）。虽然报告结果中已经考虑了这一惩罚因素，但我们忘记在手稿中的一些公式中明确标注这15%的惩罚。

受影响的公式包括（23）、（24）、（25）、（26）、（27）和（28）。这些公式需要按照后续内容中的修改方式进行修改，并附上相应的解释（注意，这些公式中的“1.15”因子反映了15%的惩罚）。

下面我们提取了原始手稿的主要部分，并用蓝色标出了我们进行更正和精确化的地方。为了方便读者，我们还指出了修改适用的部分名称和页码。

5.2 关于IT资源可扩展性的影响评估

…

（第16-17页）

如表3所述，假设SDC和CDC的IT设备具有相同的功率和电力消耗。但由于翻新（见第2.2.3节），SDC服务器的电力消耗增加了15%的惩罚，因此SDC数据中心在使用阶段的影响为：

（23）

因此，方程（17）可以重写为：

最终简化为以下方程：

（25）

方程（25）中定义R的所有参数都是常数。由于结果值是恒定的，CDC与SDC在电离辐射和细颗粒物排放方面的环境影响比率几乎保持稳定。因此，在服务器数量相同的情况下，SDC在这两个指标上的环境足迹小于CDC（提高了57%–59%）。

关于自然资源消耗指标，SDC的影响略优于CDC（提高了2%–11%）。系统规模越大，效率越低。

5.3 关于能源组合变化的影响评估

…

（第19页）

SDC的影响主要因其使用阶段的较低影响而减少。让我们再次考虑之前在方程（25）中定义的比率R。考虑SDC分别由0%和100%的太阳能供电的两种情况，比率定义如下：

（26）

其中\(\epsilon_{{{grid}}}\,= \,0.06696\,\text{kg}\,\text{CO}_{2}\,\text{eq}/\text{kWh}\) 和 \(\epsilon_{{{solar}}}\,= \,0.0439\) kg \(\text{CO}_{2}\,\text{eq}/ \text{kWh}\)。

方程（26）和（27）证实，无论能源组合如何，SDC的影响始终低于CDC。所有这些结论都回答了问题（RQ2）。

5.4 关于CDC数据中心PUE的影响评估

…

（第20页）

与之前的分析一样，当CDC的PUE为1时，比率R仍然为正，如下所示：

（28）

其中\(\epsilon_{{{grid}}}\,= \,0.06696\,\text{kg}\,\text{CO}_{2}\) eq/kWh 和 \(\epsilon_{{{solar}}}\,= \,0.0439\,\text{kg}\) CO₂ eq/kWh。这个比率表明，即使是在PUE=1的高效CDC中，SDC在电离辐射和细颗粒物指标方面的环境影响也更低。同样，SDC在资源消耗指标上的影响也更低；这个特定指标对于SDC和CDC来说是相同的，因为它主要取决于数据中心设备的制造阶段，如前所述。一个显著的例外是气候变化指标，在这方面CDC的表现更好。这一发现可以由以下因素解释：当CDC的PUE为1时，非IT能源的使用（例如冷却）最小。假设SDC和CDC的IT设备具有相似的运营能耗（根据R比率），制造阶段成为主要的区别因素。尽管SDC服务器被翻新了三次，但它们从初始生产到翻新的累计CO₂影响超过了新制造的CDC服务器。这导致SDC在气候变化方面的总体CO₂影响更大。

上述分析回答了研究问题RQ3。