Wariantowa prognoza zużycia energii przez centra danych w latach 2007-2011

Systematycznie rosnące zużycie energii, a więc również kosztów utrzymania centrów danych powoduje nie tylko nacisk na opracowywanie nowych rozwiązań sprzętowych i programowych umożliwiających zmniejszenie zapotrzebowania na moc zasilania, ale również pojawienie się kolejnych, czasami dość egzotycznych pomysłów na rozwiązania infrastrukturalne i organizacyjne. Przykładem takim może być wykorzystanie starych, wycofanych z użycia statków i lokalizacja w nich łatwych do chłodzenia, pływających centrów danych lub ogrzewanie wody w basenach przez systemy odprowadzające ciepło z serwerów i pamięci masowych. Takie i inne idee były poważnie dyskutowane podczas ostatniej konferencji Data Center Energy Summit w San Francisco.

25% zmniejszenie zużycia energii umożliwiło wprowadzenie przez Yahoo inteligentnego systemu zarządzania klimatyzacją.

Na spotkaniu tym gromadzącym użytkowników i operatorów centrów danych prezentowano nie tylko takie egzotyczne koncepcje, ale również bardziej praktyczne pomysły związane z możliwościami ulepszenia zarządzania przepływem powietrza chłodzącego systemy lub dopasowania infrastruktury odprowadzającej ciepło do lokalnych warunków klimatycznych. Od kilku lat następuje modyfikacja zasad konstrukcji centrów danych i popularyzują się nowe idee ich architektury, w których kluczową role odgrywają systemy umożliwiające efektywne chłodzenie i ograniczanie zużycia energii. Często jest to określane jako "Green Data Center" - ekologiczne centra danych.

Choć ochrona środowiska jest ważna, na popularyzację nowych rozwiązań wpływ mają przede wszystkim kalkulacje biznesowe. Pod tym względem interesy producentów i użytkowników do pewnego stopnia są zbieżne. Pierwsi widzą szansę zwiększenia sprzedaży nowych generacji urządzeń dla użytkowników decydujących się na modernizację swoich systemów. Drudzy szacują możliwe oszczędności i oczywiście czas zwrotu potencjalnych inwestycji.

Koszty na straży ekologii

Mimo że kolejne generacje układów półprzewodnikowych są niewątpliwie coraz bardziej energooszczędne, to producenci zdają sobie sprawę, że użytkownicy żądają przede wszystkim zwiększenia ich wydajności. Dlatego też średnia moc elektryczna zużywana przez mikroprocesory rośnie w tempie około 16% rocznie, a przez kolejne generacje serwerów o 14% - szacuje Subodh Bapat, wiceprezes Sun Microsystems. Z punktu widzenia kosztów, należy do tego dodać wzrost cen energii elektrycznej. Według danych z USA, przez ostatnie trzy lata rosły one średnio o około 12% rocznie, a wszystko wskazuje, że jest to tendencja trwała i nie ulegnie zmianie w najbliższych latach.

Dlatego coraz więcej firm - planując inwestycje lub modernizacje systemów IT - zaczyna brać pod uwagę również koszty ich utrzymania, a w szczególności zasilania. Szacunki są dość trudne, bo istotnie zależą od indywidualnej konfiguracji systemu, jego funkcji, lokalnych warunków klimatycznych itp. Oprócz tego rozwój technologii jest w tej dziedzinie bardzo szybki i wciąż pojawiają się nowe rozwiązania, które mogą dać lepsze efekty, czasami też przy mniejszych kosztach inwestycji. Dlatego warto zwrócić uwagę na przykłady wdrożeń i oryginalnych pomysłów, które mieli inni użytkownicy oraz ich efektywność ekonomiczną, sprawdzoną w praktyce.

Odprowadzić ciepło...

Nie tylko producenci sprzętu i konstruktorzy zastanawiają się jak zmniejszyć zużycie energii. Czasami oryginalne pomysły mają również sami użytkownicy. Jeden z dużych ośrodków medycznych w USA planuje wykorzystanie gorącej wody odprowadzanej przez systemy chłodzenia w lokalnej pralni. Z kolei jeden z amerykańskich dostawców usług hostingowych zainstalował już system zamrażający wodę w specjalnym zbiorniku w czasie nocy, gdy cena energii jest niższa, w ciągu dnia lód jest wykorzystywany do schładzania powietrza przepływającego w systemie klimatyzacyjnym.

9 miesięcy to zwrot z inwestycji w kontrolery sterujące wydajnością wentylatorów zależnie od bieżącego zapotrzebowania, co ogranicza o 40% zużycie przez nie energii.

Jak stwierdził podczas konferencji Data Center Energy Summit Bill Tschudi z Lawrence Berkeley National Laboratory, jedną z najbardziej efektywnych metod ograniczenia zużycia energii na chłodzenie jest wykorzystanie systemów zarządzania umożliwiających dobre odizolowanie strumieni zimnego i gorącego powietrza tak, aby zminimalizować poziom ich mieszania. Ideę tę chce wykorzystać m.in. Oracle, który testuje w ośrodku w Austin nową konstrukcję systemu chłodzenia wykorzystującego dodatkową, szczelną obudowę szafy stelażowej umożliwiającą jej odizolowanie od zewnętrznego środowiska i kierunkowe, lokalne odprowadzanie gorącego powietrza generowanego przez serwery. Jak szacuje Mukesh Khattar kierujący w Oracle grupą zajmującą się tego typu rozwiązaniami, blisko połowa energii zużywana przez niektóre centra danych służy do zasilania systemów chłodzenia.