シンガポールは最近、3年間にわたるデータセンター新設のモラトリアム（一時停止措置）を終了した。
データ・センターはエネルギーを大量に消費するという悪い評判があるが、それは全容を語っているわけではない。2009年当時、1ペタフロップの計算には24MWと2000平方メートルのスペースが必要だった。2020年には、200kWと8つのラックで同等の計算が可能になる。この15年間で、サーバーの効率は17倍に向上した。同時にシンガポールでは、ITを支えるインフラが平均PUE2.1から現在のPUE1.25に改善されている。実際、シンガポールでは、ハイパースケーラーやシングルユーザーデータセンターのPUEは1.13から1.17と報告されている。
データセンターは世界経済の重要な構成要素であり、私たちが暮らす高度にデジタル化された世界のバックボーンである。インターネットや、私たちのすべてのデータ、電子メール、写真、ビデオを保存するクラウドは、データセンターに依存して存在しており、すべてのデータ・トラフィックをサポートするために膨大なエネルギーを必要としている。しかし、データ・トラフィックの急激な増加は、必ずしもエネルギー使用量の増加をもたらす必要はない。業界内のエネルギー効率向上への取り組みや、持続可能なデータセンターの導入のおかげである。
実際、サーバー、電源、冷却、ネットワーキングに導入された効率化によって、処理速度、ストレージ、トラフィックの増加はなんとか相殺されている。2010年から2018年の間に、データセンターの容量は600％増加し、インターネットのトラフィックは桁違いに増加し、ストレージ容量は25倍に増加した。しかし、データセンターのエネルギー使用量は同期間に6％しか増加しておらず、より多くのデータセンターが持続可能な道を歩むことの価値を示している。
グリーンデータセンターとは？
サステイナブル・データセンターやグリーン・データセンターとは、エネルギー効率の高い技術を採用し、環境への影響を最小限に抑えながら、ITインフラやサーバーをフル稼働できる施設のことです。これらのデータセンターは、備品、機器、立地、インフラの面で可能な限り効率的になるように設計されています。
初期コストは大きく見えるかもしれないが、長期的なROIは大きい。環境に配慮した施設は経費を節減し、従業員により健康的で快適な職場環境を提供し、組織を際立たせ、地域社会との関係を強化することができる。
グリーンデータセンターでよく使われる戦略
- 建物のフットプリントを最小限に抑える
- 低排出建築材料
- 持続可能な造園
- 電子廃棄物のリサイクル
- バックアップ発電機
- 代替エネルギー
- 蒸発冷却
- 電気自動車
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持続可能なデータセンターの限界に挑む
世界中で生成・消費されるデータ量は年々急速に増加しており、データセンター・プロバイダーは二酸化炭素排出量を最小限に抑える努力を継続的に行う必要がある。
データセンターが環境に与える影響への懸念から、当局はより環境に優しいデータセンターの建設に力を入れ、エネルギー効率の高いデータセンターを優先している。シンガポールは最近モラトリアムを解除し、データセンターの効率性に関する厳しい基準を導入しました。同様に、ハイパースケーラーも二酸化炭素排出量を最小限に抑えることを常に考えており、グーグルは2030年までにデータセンターの電力をクリーンエネルギーでまかなうという目標を掲げている。マイクロソフトもまた、2030年までにカーボン・マイナス、ウォーター・プラス、廃棄物ゼロの企業になることを目指している。
この業界は、エネルギーや水の使用量、IT負荷の面で限界に挑戦している。
しかし、環境に優しいデータセンターを作る上での課題は、地域や資源へのアクセスによって異なる。例えばアジアでは、韓国や日本の温暖な気候の方が、熱帯のシンガポールよりもデータセンターを涼しく保つのが容易だ。シンガポールのデータセンターで消費される総エネルギーの約37%は、IT機器の冷却に使用されています。冷却アーキテクチャ／トポロジーは、エネルギー効率を大幅に改善する方法を決定する役割を果たします。 シンガポールでは水または空気による排熱は可能ですが、水ストレスが中長期的な問題となるインドネシアやインドを含む多くのアジア諸国では理想的ではありません。
シンガポールは、データセンターが持続可能性への道筋をどのように革新できるかを分析するのに最適な場所だ。私は常に空気よりも水を支持してきたが、今は代替手段を検討する時かもしれない。データセンターの冷却にエアエコノマイザーやダイレクトエアを使うということかもしれない。
2018年、私は熱帯気候における低PUEのための冷却アーキテクチャに関するプレゼンテーションを行った（当時のシンガポールの空気の質は以下の図を参照）。シンガポールの空気の質は、直接空冷が使えるようなものだった。このようなアーキテクチャをもう一度見直す時期に来ているのだろうか？
空冷を検討する際には、温度、湿度、埃のほか、小型表面実装部品の銅のクリープや銀めっきの腐食を抑えるための硫黄含有ガスなどのガス状汚染物質を制御する能力など、考慮すべき要素がいくつかあります。以下のグラフを参照すると、シンガポールの空気の質は許容基準の範囲内にあります。例：（ANSI G1 気体浮遊汚染物質）。
データソース シンガポール国立環境庁（NEA）/ シンガポール統計局
シンガポールはその厳しい気候にもかかわらず、グリーン・データセンターでエネルギーをより効率的に使用するために境界線を押し広げることができる良い例です。シンガポールの当局は、新設するデータセンターのPUEを1.3以下にすることを義務付けています。
IT&ソフトウェア グリーンデータセンター 持続可能性ロードマップ
効率を高めるための努力の多くは、設備システムやデータセンターの電力供給と冷却の効率改善が中心となっているが、IT機器やソフトウェアの効率改善にも多くの余地がある。
データセンターのエネルギー性能を決定するITシステムと設備システムの間には、複雑な相互作用が働いており、この2つの間にサイロ・アプローチがあると、過剰プロビジョニングになることが多い。
ITコンポーネントの中で、サーバーはデータセンターのエネルギー効率を決定する重要な役割を担っている。現在、サーバーのエネルギー性能に影響を与える最も大きな問題は、プロセッサーの利用率がゼロのときに使用される電力である。エネルギーを節約するためにプロセッサをスリープ状態にする技術はありますが、需要が高い時にスリープモードから復帰する際の待ち時間が克服すべき課題です。
さらに、技術革新を続けることで、設備、IT部品、ソフトウェアのエネルギー効率と性能は着実に向上していくだろう。
これまで見てきたように、レガシーデータセンターのエネルギー効率を改善しようとすることは、これらの施設が元々設計されているために困難な場合がある。そこで大きな課題となるのは、データセンターの効率を継続的に向上させ、最終的にグリーンデータセンターを成功させるような新技術を柔軟に統合できるよう、現在の設計を将来にわたって維持することである。
私たちの社会と地球のために、それは私たち全員が生きなければならない挑戦である。