Well-Architected Framework：永續發展支柱

Last reviewed 2026-01-28 UTC

Google Cloud Well-Architected Framework 的永續發展支柱提供相關建議，說明如何設計、建構及管理工作負載，以提高能源效率並減少碳排放量。 Google Cloud

本文件適用於決策者、架構師、管理員、開發人員和營運人員，協助他們在 Google Cloud中設計、建構、部署及維護工作負載。

架構和作業決策會對雲端工作負載造成的能源使用量、用水影響和碳足跡產生重大影響。無論是小型網站還是大規模機器學習模型，每個工作負載都會消耗能源，並造成碳排放量和水資源密集度。將永續發展納入雲端架構和設計流程，有助於建構高效、符合成本效益且環境永續的系統。永續架構具有彈性且經過最佳化，可形成正向回饋迴路，進而提高效率、降低成本及減少對環境的影響。

永續設計：全面業務成果

永續發展並非與其他核心業務目標互斥，永續發展實務有助於加速達成其他業務目標。優先採用低碳資源和作業的架構選擇，有助於建構速度更快、成本更低且更安全的系統。這類系統會被視為永續設計，因為最佳化永續性可帶來整體正面成果，包括效能、成本、安全性、復原能力和使用者體驗。

效能最佳化

效能最佳化的系統本質上會使用較少資源。如果應用程式效率良好，能更快完成工作，所需的運算資源時間就會較短。因此，基礎硬體的耗電量 (以千瓦時為單位) 會減少。最佳化效能也能縮短延遲時間，提供更優質的使用者體驗。資源不會因等待效率不彰的程序而浪費時間和能源。使用專用硬體 (例如 GPU 和 TPU)、採用高效率演算法，並盡量進行平行處理，即可提升效能並減少雲端工作負載的碳足跡。

成本最佳化

雲端營運支出取決於資源用量。由於這兩者直接相關，因此持續最佳化成本時，您也能減少能源消耗和碳排放量。適當調整 VM 大小、實作積極的自動調度資源功能、封存舊資料，以及淘汰閒置資源，即可減少資源用量和雲端費用。此外，由於資料中心運作工作負載時消耗的能源較少，因此您也能減少系統的碳足跡。

安全性與彈性

安全性和可靠性是永續雲端環境的先決條件。遭入侵的系統 (例如受到阻斷攻擊 (DoS) 或未經授權的資料侵害) 可能會大幅增加資源耗用量。這類事件可能會導致流量大幅飆升、產生失控的運算週期以進行緩解，並需要長時間進行高耗能的鑑識分析、清除和資料還原作業。強大的安全措施有助於避免資源用量不必要的尖峰，確保營運穩定、可預測且節能。

使用者體驗

如果系統優先考量效率、效能、無障礙功能和資料用量，就能協助使用者減少能源消耗。如果應用程式載入較小的模型或處理較少的資料，就能更快提供結果，進而減少網路裝置和使用者裝置的能源消耗。這項節省能源的措施特別適合頻寬有限或使用舊裝置的使用者。此外，永續架構有助於盡量減少對地球的危害，並展現您對社會責任技術的承諾。

遷移至雲端的永續發展價值

將地端部署工作負載遷移至雲端，有助於減少貴機構的環境足跡。與一般地端部署作業相比，改用雲端基礎架構可減少能源用量和相關排放量 1.4 至 2 倍。雲端資料中心是專為高電力使用效能 (PUE) 而生的現代化特製設施。舊式地端部署資料中心通常缺乏足夠的規模，因此無法證明投資先進冷卻和配電系統的合理性。

共同責任與命運共同體

共同責任和命運共同體 Google Cloud 說明 Google 和您 (客戶) 如何共同負責雲端工作負載的安全。這項共同責任模型也適用於永續發展。

Google 負責 Google Cloud的永續發展，也就是資料中心、基礎架構和核心服務的能源效率和水資源管理。我們持續投資可再生能源、具氣候變遷意識的冷卻技術，以及硬體最佳化。如要進一步瞭解 Google 的永續發展策略和進展，請參閱《Google Sustainability 2025 Environmental Report》。

客戶須負責雲端永續發展，也就是最佳化工作負載，提高能源效率。舉例來說，您可以適當調整資源大小、使用可調度至零的無伺服器服務，以及有效管理資料生命週期。

我們也提倡命運共同體模式：永續發展不僅是工作劃分，更是您與 Google 之間的合作夥伴關係，共同減少整個生態系統的環境足跡。

運用 AI 提升業務成效

Well-Architected Framework 的永續發展支柱 (本文件) 包含相關指引，可協助您設計永續發展的 AI 系統。不過，全面的永續發展策略不僅要考量 AI 工作負載對環境的影響，這項策略應包含如何運用 AI 提升作業效率，以及創造新的商機。

AI 可將大量資料集轉換為可執行的洞察資料，進而促進永續發展。協助組織從被動因應法規轉為主動進行最佳化，例如：

  • 作業效率：透過改善庫存管理、最佳化供應鏈和智慧能源管理，簡化作業。
  • 資訊公開和風險：使用資料來提高供應鏈資訊透明度、遵守法規，以及模擬氣候風險。
  • 價值和成長：在永續金融和再商務領域開發新的收益來源。

Google 提供下列產品和功能，協助您從資料中取得洞察資訊，並建構永續發展的未來：

  • Earth AI： 運用全球規模的地理空間資料分析環境變化，並監控供應鏈影響。
  • WeatherNext： 提供進階天氣預報和氣候風險數據分析，協助您建立韌性，因應氣候波動。
  • 運用 Google 地球取得地理空間洞察資料： 使用地理空間資料為地點新增豐富的背景資料，有助於更明智地選取地點、規劃資源和營運。
  • Google 地圖路線最佳化： 最佳化物流和配送路線，提高效率並減少燃料消耗和交通運輸排放。

與合作夥伴和客戶協作

Google Cloud 和 TELUS 攜手合作，將工作負載遷移至 Google 的碳中和基礎架構，並運用資料分析技術提升營運效率，共同推動雲端永續發展。這項合作計畫透過智慧城市技術等措施，提供社會和環境效益。這項技術會使用即時資料，減少加拿大各市鎮的交通壅塞和碳排放量。如要進一步瞭解這項合作計畫，請參閱「Google Cloud Google 與 TELUS 攜手推動永續發展」。

核心原則

Well-Architected Framework 永續發展支柱的建議事項，對應至下列核心原則：

貢獻者

作者：Brett Tackaberry | 主要架構師

其他貢獻者：

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