Kako data centri vrtoglavo rastu, tako raste i potrošnja ugljenika. Ali vodeno hlađenje data centara je blagodet za održivost i efikasnost.
- Eksponencijalan rast data centara će se udvostručiti u roku od jedne decenije, što će stvoriti izazove u izgradnji i resursima.
- Suša i klimatske promene teraju industriju data centara da bude savesnija i održivija.
- BIM (Building Information Modeling) pomaže inovativnom centru Nautilus u Kaliforniji da uštedi vreme na projektovanju i analizi.
- Nautilusov gust, vodom hlađen, modularni sistem postiže značajnu efikasnost i gustinu u odnosu na standardno projektovane data centre.
- Održiviji data centar otvara pristup efikasnijem i bržem računarstvu za više ljudi.
Toplota koju generiše internet ne dolazi od najnovijeg filma, teme koja je u trendu ili od TikTok plesa.
Dolazi od skoro 8.000 ogromnih data centara ispunjenih serverima povezanim na veb, koji se prostiru širom sveta i pružaju skladištenje podataka koje je neophodno za digitalni život. Ova mesta sijaju kao zvezde i troše približno 1% svetske energije, više nego mnoge male države.
Kao i u digitalnom svetu, rašće beskrajni terabajti podataka koji ga podržavaju – kao i sazvežđa, data centara, za koja se očekuje da će im se broj udvostručiti za manje od decenije.
Rešenje za održivo širenje ovih objekata počiva na zelenoj izgradnji, pametnijoj upotrebi energije, novim metodama hlađenja i modularnom dizajnu, koji će poboljšati efikasnost sistema.
Stvaranje data centra sledeće generacije
Nautilus data centar u Kaliforniji nastoji da promeni dizajn i upotrebu objekata za podatke.
Oni su ključni deo digitalne infrastrukture i suočavaju se sa konkurentnim zahtevima za eksponencijalnim rastom i ekološkom odgovornošću.
Kompanija predstavlja novi modularni raspored objekta zasnovan na stalnim instrukcijama BIM (Building Information Modeling) softvera.
Ovaj proces koristi snagu vodenog hlađenja i ponovljivog fabrički izgrađenog okvira koji značajno skraćuje procese projektovanja i izgradnje.
„Mogućnost da se sasvim modeluju protok toplote unutar objekta i upotreba energije, kao i da se sve to prikaže u 3D stvarno nam pomaže da budemo inovativni“, kaže Patrik Kvirk, šef tehnologije na Nautilusu. „BIM stvara virtuoznu povratnu petlju koja smanjuje vreme utrošeno na dizajn i analizu.“
Dosta se toga dešava iza kutijaste, jednostavne spoljašnjosti današnjih objekata za čuvanje podataka. Rek ormani u standardnim data centrima, koji su dizajnirani kao postupno veće verzije sistema koji se hlade vazduhom, a služe za čuvanje centralnih računara, obično generišu do 10 kilovata toplote.
Data centar Nautilus je projektovan da koristi tihe, zatvorene petlje hladne vode, koje razmenjuju toplotu i brzo prenose toplotu koju generišu rek ormani servera, što smanjuje potrošnju vode i utrošak energije za 30%.
Može da ohladi rek ormane od 100 kilovata, što efikasno osigurava da budućnost sistema može da izdrži godine tehnoloških nadogradnji, moćnije servere i šire usvajanje veštačke inteligencije i mašinskog učenja. Ovaj sistem uklanja neefikasnosti i korisniku pruža opciju tradicionalnog direct-to-chip hlađenja ili hlađenja uranjanjem, u sali za podatke, a i jedan i drugi način pružaju brže i efikasnije hlađenje opreme.
Sistem Nautilusa takođe upošljava fabrički izrađen, standardizovani modularni dizajn, koji omogućava brži razvoj, niže troškove i efikasne operacije. Kvirk kaže da je 70% sistema izrađeno u fabrici. Ova efikasnost mu omogućava jednostavnu replikaciju i dizajn po meri na licu mesta.
Prefabrikovani moduli mogu lako da se transportuju i zajedno sklope na licu mesta, što ubrzava dobijanje dozvola i izgradnju novih objekata.
Direktor Nautilusa Džim Konaton je uzbuđen zbog prilike koju to pruža – laku primenu blizu naseljenih centara. Ovaj pristup koristi gušći raspored servera, a ne zahteva dodatnu upotrebu ili trošenje vode, koja je sve važniji resurs, posebno u svetu data centara.
Izazovi vodenog hlađenja
Izazov hlađenja ovih sve moćnijih objekata naterao je mnoge dizajnere da prigrle vodu, medijum za prenošenje toplote koji hladi 3.500 puta efikasnije nego tradicionalni sistemi za klimatizaciju. Ima smisla: Tokom toplog dana veće je osveženje skočiti u bazen nego stajati pored klima-uređaja.
I sa ubrzanim porastom zahtevnih korisnika, kao što su Amazon i Meta, koji zahtevaju ogromne mogućnosti za računarstvo u cloudu, energija i resursi za hlađenje postaju sve veći, što tera vodeće programere da traže alternativna rešenja.
U tome leži ključan ekološki izazov, sudeći po Landonu Marstonu, docentu za građevinsko i ekološko inženjerstvo na univerzitetu Virginia Tech, koji pomno izučava pitanja održivosti u okviru industrije data centara.
Otkrio je da upotreba vode obično nije uračunata u lokaciju data centara, a suša i nestašica u određenim delovima zemlje povećavaju uticaj ovakvih centara, čak i prete stabilnosti njihovog rada.
Opštinska vlast se suočava sa stvarnim ekološkim troškovima koji donose data centri, od kojih većina nema zaista održiv rad.
Nautilus sistem, koji ne troši vodu, predstavlja promenu: To je sistem za hlađenje koji ne iscrpljuje lokalne resurse. „S obzirom na to da veliki deo zapadne Amerike trenutno doživljava istorijsku sušu, neki operateri data centara ozbiljnije razmišljaju o potrebama vode za svoje data centre i uticaju na lokalno okruženje i zajednicu, kao i o tome kako nedostatak vode predstavlja rizik za njihove operacije“, kaže Marston.
Nautilus sistemi mogu da se koriste na kopnu blizu bilo koje vodene površine ili, kao prvi data centar koji je pušten u rad u Stoktonu u Kaliforniji, da plutaju na samoj vodi. Ovo pokazuje prilagodljivost modela Nautilus. Konaton kaže da mogućnost da se modularni data centar postavi na baržu osigurava laku isporuku širom sveta, posebno na tržišta u razvoju kojima je potrebna digitalna infrastruktura koja se brzo sklapa.
Uspon modularnih sistema
Modularna vizija Nautilusa pomaže da se smanje troškovi i postigne efikasnija upotreba resursa. Efikasnost upotrebe energije (PUE) je često merilo efikasnosti ovakvih objekata. Niži rezultat predstavlja veću efikasnost. Kod starih klima uređaja iz kompjuterske sobe obično je bio oko 2,5. Sistem Nautilus postiže čak i bolje rezultate, firma tvrdi da cifra nikad ne pređe 1,15.
Ali, na kraju, nije sve u održivosti ili uštedi vremena na mestu postavljanja. Konaton održivost vidi isprepletanu sa potencijalom industrije: oslobođena kompjuterska snaga će pomoći da se reše drugi ključni problemi održivosti. Ali to se neće desiti ako sama industrija iscrpljuje resurse i stvara velike emisije.
„Postavljanje infrastrukture na pravi način i široka dostupnost, i to na način koji ne pravi značajnu štetu po životnu sredinu, od suštinskog su značaja za izvršavanje zadataka povećanja održivosti za sve i na svakom mestu“, kaže Konaton. „Mi smo na početku cunamija mogućnosti digitalnog pristupa za sve ljude.“
Izvor: teamCAD
