Moratorium tiga tahun Singapura terhadap pusat data baru baru-baru ini berakhir dan kini ada peluang bagi negara kota ini untuk memimpin dalam menata ulang seperti apa pusat data ramah lingkungan.
Pusat data memiliki reputasi buruk sebagai penghisap energi - namun hal ini tidak menceritakan keseluruhan cerita. Pada tahun 2009, satu petaflop komputasi membutuhkan 24MW dan ruang seluas 2000 meter persegi. Pada tahun 2020, hal yang sama dapat dilakukan dengan 200kW dan delapan rak. Dalam 15 tahun terakhir, efisiensi server telah meningkat 17 kali lipat. Pada saat yang sama, di Singapura, infrastruktur yang mendukung TI telah meningkat dari rata-rata PUE 2.1 menjadi PUE 1.25 saat ini. Bahkan, hyperscalers atau pusat data pengguna tunggal telah melaporkan PUE 1,13 hingga 1,17 di Singapura.
Pusat data adalah komponen penting dalam ekonomi global dan tulang punggung dunia yang sangat terdigitalisasi tempat kita hidup. Internet, dan cloud yang menyimpan semua data, email, foto, dan video kita bergantung pada pusat data untuk tetap eksis, membutuhkan energi yang sangat besar untuk mendukung semua lalu lintas data. Namun, pertumbuhan lalu lintas data yang cepat tidak selalu berarti peningkatan penggunaan energi, berkat upaya untuk memperkenalkan efisiensi energi yang lebih besar di dalam industri ini dan pengenalan pusat data yang berkelanjutan.
Faktanya, efisiensi yang diterapkan pada server, catu daya, pendinginan, dan jaringan telah berhasil mengimbangi tingkat pemrosesan, penyimpanan, dan lalu lintas yang lebih tinggi. Antara tahun 2010 dan 2018, kapasitas pusat data meningkat 600%, lalu lintas internet tumbuh berlipat ganda, dan kapasitas penyimpanan meningkat 25 kali lipat. Namun, penggunaan energi pusat data hanya tumbuh sebesar 6% pada periode yang sama, yang menunjukkan nilai penting untuk memastikan bahwa lebih banyak pusat data yang memulai jalur yang berkelanjutan.
Apa yang dimaksud dengan Pusat Data Hijau?
Pusat data berkelanjutan atau pusat data ramah lingkungan adalah fasilitas yang menggunakan teknologi hemat energi untuk meminimalkan dampak lingkungan, sekaligus bekerja dengan kapasitas penuh untuk menampung infrastruktur TI dan server. Pusat data ini dirancang seefisien mungkin dalam hal perlengkapan, peralatan, lokasi, dan infrastruktur.
Meskipun biaya di awal mungkin terlihat besar, namun ROI jangka panjangnya sangat besar. Fasilitas ramah lingkungan dapat menghemat uang, menawarkan lingkungan kerja yang lebih sehat dan nyaman bagi karyawan, membuat organisasi Anda lebih menonjol, dan meningkatkan hubungan dengan komunitas lokal.
Beberapa strategi umum yang digunakan dalam pusat data hijau:
- Meminimalkan Jejak Bangunan
- Bahan Bangunan Rendah Emisi
- Lansekap yang Berkelanjutan
- Daur Ulang Limbah Elektronik
- Generator Cadangan
- Energi Alternatif
- Pendinginan Evaporatif
- Kendaraan Listrik
- & Lainnya
Mendorong Batas-batas untuk Pusat Data yang Berkelanjutan
Dengan jumlah data yang dihasilkan dan dikonsumsi dunia, yang berkembang pesat setiap tahunnya, penyedia pusat data harus terus berupaya meminimalkan jejak karbon.
Kekhawatiran akan dampak lingkungan dari pusat data telah mendorong pihak berwenang untuk lebih fokus pada pembangunan pusat data yang lebih ramah lingkungan dan memprioritaskan pusat data yang hemat energi. Singapura, setelah mencabut moratoriumnya baru-baru ini, telah memperkenalkan standar yang ketat pada efisiensi pusat data. Demikian juga, perusahaan hiperskal juga terus berupaya meminimalkan jejak karbon mereka, dengan Google yang menargetkan untuk menggunakan energi bersih untuk menggerakkan pusat data mereka sepenuhnya pada tahun 2030. Microsoft juga ingin menjadi perusahaan yang negatif karbon, positif air, dan tanpa limbah pada tahun 2030.
Industri ini berusaha untuk mendorong batas-batas dalam hal penggunaan energi dan air, serta beban TI.
Namun, tantangan dalam membuat pusat data ramah lingkungan berbeda-beda, tergantung pada wilayah dan akses ke sumber daya. Di Asia misalnya, lebih mudah menjaga pusat data tetap sejuk di negara beriklim sedang seperti Korea dan Jepang daripada di negara tropis seperti Singapura. Sekitar 37% dari total energi yang dikonsumsi oleh pusat data di negara kota ini digunakan untuk mendinginkan peralatan TI. Arsitektur/topologi pendinginan kemudian berperan dalam menentukan cara mendapatkan peningkatan yang signifikan dalam efisiensi energi. Penolakan panas, baik melalui air maupun udara, dapat dilakukan di Singapura, namun kurang ideal di sejumlah negara Asia, termasuk Indonesia dan India, di mana tekanan air akan menjadi masalah jangka menengah dan panjang.
Singapura adalah tempat yang tepat untuk memulai ketika menganalisis bagaimana pusat data dapat berinovasi menuju keberlanjutan. Saya selalu menjadi pendukung air daripada udara, namun ini bisa menjadi waktu untuk melihat cara alternatif. Ini bisa berarti penggunaan penghemat udara atau mengalirkan udara langsung untuk mendinginkan pusat data.
Pada tahun 2018 saya melakukan presentasi tentang Arsitektur Pendinginan untuk PUE Rendah di Iklim Tropis (lihat gambar di bawah ini untuk kualitas udara di Singapura saat itu). Kualitas udara di Singapura sedemikian rupa sehingga pendinginan udara langsung dapat digunakan. Mungkinkah ini saatnya untuk melihat kembali arsitektur seperti itu lagi?
Ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan ketika melihat pendinginan udara, seperti kemampuan untuk mengontrol suhu, kelembaban, debu, serta kontaminan gas seperti gas yang mengandung belerang untuk mengurangi creep tembaga atau korosi metalisasi perak pada komponen yang dipasang di permukaan miniatur. Jika Anda mengacu pada grafik di bawah ini, kualitas udara di Singapura berada dalam kisaran standar yang dapat diterima. Misalnya (ANSI G1 Kontaminan Gas di Udara).
Sumber data: Badan Lingkungan Hidup Nasional (NEA), Singapura / Departemen Statistik, Singapura
Terlepas dari iklimnya yang menantang, Singapura merupakan contoh yang baik di mana batasan-batasan dapat didorong untuk memastikan penggunaan energi yang lebih efisien di pusat data ramah lingkungan. Pihak berwenang di Singapura telah mengamanatkan bahwa pusat data baru yang dibangun harus memenuhi PUE 1,3 atau kurang.
Peta Jalan Keberlanjutan Pusat Data Ramah Lingkungan TI & Perangkat Lunak
Meskipun sebagian besar upaya untuk meningkatkan efisiensi berpusat pada sistem fasilitas dan meningkatkan efisiensi daya dan pendinginan pusat data, namun ada banyak ruang lingkup untuk meningkatkan efisiensi perangkat dan perangkat lunak TI.
Terdapat interaksi yang kompleks antara sistem TI dan sistem fasilitas yang menentukan performa energi pusat data dan pendekatan silo antara keduanya sering kali menghasilkan penyediaan yang berlebihan.
Dalam hal komponen TI, server memainkan peran kunci dalam menentukan efisiensi energi pusat data. Saat ini, masalah paling signifikan yang memengaruhi kinerja energi server adalah daya yang digunakan pada saat penggunaan prosesor nol. Meskipun ada teknik untuk mengaktifkan kondisi tidur untuk prosesor yang menghemat energi, latensi yang terlibat saat bangun dari mode tidur pada saat permintaan tinggi adalah tantangan yang perlu diatasi.
Selanjutnya, seiring dengan inovasi yang terus kami lakukan, fasilitas, komponen TI, dan perangkat lunak akan terus meningkat dalam hal efisiensi energi dan kinerja.
Seperti yang telah kita lihat, upaya untuk meningkatkan efisiensi energi pada pusat data lama dapat menjadi tantangan karena cara fasilitas ini dirancang pada awalnya. Tantangan besarnya adalah membuat desain saat ini yang tahan terhadap masa depan untuk memungkinkan fleksibilitas dalam mengintegrasikan teknologi baru yang akan terus meningkatkan efisiensi pusat data dan pada akhirnya menciptakan pusat data ramah lingkungan yang sukses.
Demi masyarakat dan planet kita, ini adalah tantangan yang harus kita jalani bersama.