Singapores treårige moratorium på nye datasentre ble nylig avsluttet, og det er nå en mulighet for bystaten til å lede an i å tenke nytt om hvordan et grønt datasenter kan se ut.
Datasentre har hatt et dårlig rykte som energislukere – men det forteller ikke hele historien. I 2009 krevde én petaflop med databehandling 24 MW og 2000 kvm plass. I 2020 kunne tilsvarende oppnås med 200 kW og åtte rack. I løpet av de siste 15 årene har servereffektiviteten blitt 17 ganger bedre. Samtidig har infrastrukturen som støtter IT i Singapore blitt forbedret fra en gjennomsnittlig PUE på 2,1 til dagens PUE på 1,25. Faktisk har hyperskalere eller datasentre for én bruker rapportert PUE-er på 1,13 til 1,17 i Singapore.
Datasentre er en viktig del av den globale økonomien og ryggraden i den svært digitaliserte verdenen vi lever i. Internett og skyen som lagrer alle dataene våre, e-postene våre, bildene og videoene våre, er avhengige av datasentre for å eksistere, og krever enorme mengder energi for å støtte all datatrafikken. Rask vekst i datatrafikk trenger imidlertid ikke nødvendigvis å føre til en økning i energiforbruket, takket være arbeidet med å innføre større energieffektivitet i bransjen og innføringen av bærekraftige datasentre.
Faktisk har effektiviseringer innført i servere, strømforsyninger, kjøling og nettverk klart å oppveie høyere prosesseringshastigheter, lagring og trafikk. Mellom 2010 og 2018 økte datasenterkapasiteten med 600 %, internettrafikken vokste med størrelsesordener, og lagringskapasiteten økte med 25 ganger. Men datasentrenes energiforbruk økte bare med 6 % i samme periode, noe som peker på verdien av å sikre at flere datasentre legger inn på en bærekraftig vei .
Hva er et grønt datasenter?
Et bærekraftig datasenter eller grønt datasenter er et anlegg som bruker energieffektiv teknologi for å minimere miljøpåvirkningen, samtidig som det jobber med full kapasitet for å huse IT-infrastruktur og servere. De er designet for å være så effektive som mulig når det gjelder innredning, utstyr, plassering og infrastruktur.
Selv om kostnadene i starten kan virke mye, er den langsiktige avkastningen stor. Grønne anlegg kan spare penger, tilby ansatte et sunnere og mer komfortabelt arbeidsmiljø, få organisasjonen din til å skille seg ut og forbedre relasjonene med lokalsamfunnene.
Noen vanlige strategier som brukes i grønne datasentre:
- Minimer bygningens fotavtrykk
- Lavutslipps byggematerialer
- Bærekraftig landskapsarbeid
- Resirkulering av e-avfall
- Backup-generatorer
- Alternativ energi
- Fordampningskjøling
- Elektriske kjøretøy
- og mer
Flytter grensene for bærekraftige datasentre
Med mengden data verden genererer og forbruker, som vokser raskt hvert år, må datasenterleverandører kontinuerlig gjøre en innsats for å minimere karbonavtrykket vårt .
Bekymringer rundt datasentrenes miljøpåvirkning har fått myndighetene til å fokusere mer på bygging av grønnere datasentre og prioritere energieffektive datasentre. Singapore, som nylig opphevet moratoriet, har innført strenge standarder for effektivitet i datasentre. Hyperskalerere er også stadig på utkikk etter å minimere karbonavtrykket sitt, og Google har satt seg som mål å bruke ren energi til å drive datasentrene sine fullt ut innen 2030. Microsoft ønsker også å bli et karbonnegativt, vannpositivt og avfallsfritt selskap innen 2030.
Bransjen streber etter å tøye grensene når det gjelder energi- og vannforbruk, samt IT-belastning.
Men utfordringen med å lage grønne datasentre varierer avhengig av regioner og tilgang til ressurser. I Asia er det for eksempel enklere å holde datasentre kjølige i de tempererte klimaene i Korea og Japan enn i tropiske Singapore. Omtrent 37 % av den totale energien som forbrukes av datasentre i bystaten brukes til å kjøle ned IT-utstyr. Kjølearkitektur/topologi spiller deretter en rolle i å bestemme hvordan man kan oppnå betydelige forbedringer i energieffektivitet. Varmeavvisning, vann eller luft, er gjennomførbart i Singapore, men det ville være mindre ideelt i en rekke asiatiske land, inkludert Indonesia og India, hvor vannstress vil være et mellomlang til langsiktig problem.
Singapore er et flott sted å starte når man skal analysere hvordan datasentre kan innovere på veien mot bærekraft. Jeg har alltid vært en forkjemper for vann fremfor luft, men dette kan være tiden for å se på alternative metoder. Det kan bety bruk av luftøkonomisatorer eller direkte luftkjøling av datasentre.
I 2018 holdt jeg en presentasjon om kjølearkitektur for lav PUE i tropiske klimaer (se figurene nedenfor for luftkvalitet i Singapore da). Luftkvaliteten i Singapore var slik at direkte luftkjøling kunne brukes. Kan dette være et tidspunkt å se på en slik arkitektur igjen?
Det er flere faktorer å vurdere når man ser på luftkjøling, for eksempel evnen til å kontrollere temperatur, fuktighet, støv, samt gassformige forurensninger som svovelholdige gasser for å redusere kobberkryp eller korrosjon av sølvmetallisering i miniatyrbaserte overflatemonterte komponenter. Hvis du ser på diagrammene nedenfor, faller luftkvaliteten i Singapore innenfor området for akseptable standarder. F.eks. (ANSI G1 Gassformige luftbårne forurensninger).
Datakilde: Nasjonalt miljøbyrå (NEA), Singapore / Statistisk avdeling, Singapore
Til tross for det utfordrende klimaet er Singapore et godt eksempel på hvor grenser kan flyttes for å sikre mer effektiv energibruk i grønne datasentre. Myndighetene i Singapore har pålagt at nye datasentre som bygges må oppfylle en PUE på 1,3 eller mindre.
IT og programvare Grønt datasenter Bærekraftsveikart
Selv om mye av innsatsen for å forbedre effektiviteten er sentrert rundt anleggssystemer og forbedring av effektiviteten til strømforsyning og kjøling av datasentre, er det også mye rom for å forbedre effektiviteten til IT-enheter og programvare.
Det er et komplekst samspill mellom IT-systemer og anleggssystemer som bestemmer energiytelsen til datasentre, og en silotilnærming mellom de to resulterer ofte i overforsyning.
Når det gjelder IT-komponenter, spiller servere en nøkkelrolle i å bestemme energieffektiviteten til datasentre. For tiden er det viktigste problemet som påvirker servernes energiytelse strømforbruket ved null prosessorutnyttelse. Selv om det finnes teknikker for å aktivere en hvilemodus for prosessorer som sparer energi, er latensen som oppstår når man våkner fra hvilemodus ved høy etterspørsel en utfordring som må overvinnes.
Videre, etter hvert som vi fortsetter å innovere, vil anlegg, IT-komponenter og programvare stadig forbedres i energieffektivitet og ytelse.
Som vi har sett, kan det være utfordrende å forbedre energieffektiviteten til eldre datasentre på grunn av måten disse anleggene opprinnelig ble designet på. Den store utfordringen er da å fremtidssikre nåværende design for å gi fleksibilitet til å integrere nye teknologier som kontinuerlig vil oppgradere effektiviteten til datasentrene og til slutt skape vellykkede grønne datasentre.
For samfunnets og planetens skyld er det en utfordring vi alle må leve opp til.