Взаимосвязь между облачными вычислениями и потреблением мощности центров обработки данных
Облачные вычисления произвели революцию в хранении и обработке данных, позволив пользователям получать доступ к вычислительным ресурсам через Интернет. Однако этот товар включает высокую стоимость энергии. Центры обработки данных, поддерживающие облачные вычисления, должны работать круглосуточно, что вызывает огромное потребление мощности.
Одним из наиболее энергоемких видов деятельности в Интернете является потоковая передача видео. Потоковые платформы, такие как Netflix, YouTube и другие, требуют постоянного хранения, обработки и передачи огромных объемов информации, что предъявляет высокие требования к ресурсам центров обработки данных. Онлайн-игры и большие базы данных, особенно для криптовалют и блокчейн-сервисов, также являются основными потребителями энергии.
Поэтому минимизация воздействия центров обработки данных на окружающую среду приобретает решающее значение.
Электроэнергия — это фундамент, на котором строятся центры обработки данных. Их потребление мощности обусловлено тремя основными факторами: безостановочной работой серверов, охлаждением оборудования и системами безопасности.
- Серверы работают без остановки: Серверы, которые являются сердцем центров обработки данных, должны работать круглосуточно, чтобы обеспечить доступ к хранимым данным. Бесперебойная работа требует постоянного потребления энергии.
- Охлаждение оборудования: Для предотвращения перегрева и поддержания производительности сервера системы охлаждения крайне важны. Системы, в которых часто используется технология кондиционирования воздуха, потребляют много энергии.
- Системы безопасности: Центры обработки данных должны быть защищены от физического и цифрового вторжения. Системы безопасности, включающие камеры наблюдения и брандмауэры, также потребляют энергию.
Следует отметить, что энергоэффективность центров обработки данных также зависит от их размера. Чем больше центр обработки данных, тем выше потребление энергии.
Оптимизация использования электроэнергии, например, за счет внедрения систем интеллектуального управления энергопотреблением, может значительно сократить расходы на электроэнергию.
Будущее центров обработки данных: двукратный рост энергопотребления?
Ожидается, что с экспоненциальным ростом объема генерируемых и потребляемых данных спрос на ресурсы в центрах обработки данных будет продолжать расти, что может привести к удвоению потребления энергии в ближайшие годы. Такая перспектива указывает на необходимость инвестиций в технологии, позволяющие снизить потребление энергии, и разработать более устойчивые методы управления.
Сколько электроэнергии потребляют центры обработки данных в мире?
По данным Международного энергетического агентства, центры обработки данных потребляют от 2 до 3% мировой электроэнергии. В 2023 году, по данным Международного энергетического агентства, эта инфраструктура будет потреблять около 350 ТВт⋅ч. Это значительно больше, чем в предыдущие годы.
Некоторые страны, такие как Ирландия и Нидерланды, пострадали особенно сильно. В Ирландии к 2028 году на центры обработки данных может приходиться 30% потребляемой электроэнергии.
Франция с ее 264 центрами обработки данных потребляет около 8,5 ТВт⋅ч в год, или 2% общего потребления.
В перспективе, коллективное потребление центров обработки данных может вскоре сравняться с потреблением целых стран, таких как Япония, что подчеркивает колоссальную энергетическую проблему, создаваемую этой отраслью.
Каково годовое потребление центров обработки данных в мире?
Годовое потребление центров обработки данных во мире впечатляет и продолжает расти.
Прогнозы неутешительны: к 2030 году оно может составить до 13% мирового потребления электроэнергии. Этот рост в основном обусловлен растущим спросом на цифровые услуги и увеличением объема генерируемых данных.
В гипермасштабируемых центрах обработки данных, представляющих собой огромные сооружения, потребление растет еще быстрее. До 2040 г. спрос может увеличиваться на 35% в год.
Такое масштабное потребление подчеркивает важность внедрения экологически устойчивых технологий для оптимальной работы.
Каким будет мировое потребление центров обработки данных в ТВт⋅ч в 2025 г.?
Согласно прогнозам на 2025 год, мировое потребление центров обработки данных составит от 600 до 1 050 ТВт⋅ч в зависимости от сценария.
Эта разница будет зависеть в от развития технологий и практики управления энергопотреблением. Средняя оценка в 800 ТВт⋅ч кажется правдоподобной.
В данном контексте это означает значительное увеличение по сравнению с 460 ТВт-ч, потребляемыми в 2022 г.
Поэтому потребуются значительные усилия для повышения энергоэффективности и интеграции большего количества возобновляемых источников энергии.
Интернет-гиганты и центры обработки данных: пример Google
Google — один из крупнейших игроков в области энергопотребления центров обработки данных
Google - один из ключевых игроков в области центров обработки данных, потребляющих значительное количество электроэнергии. В 2011 году компания использовала почти 2 675 898 МВт⋅ч энергии по всему миру, что эквивалентно годовой выработке 650 ветряных турбин на суше.
Однако, несмотря на столь масштабное потребление, Google добилась значительных успехов в оптимизации энергоэффективности своих центров обработки данных. Например, центры обработки данных Google в среднем в два раза энергоэффективнее, чем центры обычной организации.
Кроме того, Google удалось достичь использования 67% безуглеродной энергии во своих центрах обработки данных в круглосуточном режиме, что значительно лучше, чем в 2019 году, когда этот показатель составлял 61%. Это улучшение стало результатом целенаправленной стратегии по снижению выбросов парниковых газов в атмосферу.
Усилия Google по снижению энергопотребления
Для минимизации энергопотребления Google уделяет особое внимание ряду областей. Одна из главных стратегий — оптимизация центров обработки данных. В частности, они используют DeepMind, технологию, сочетающую машинное обучение и искусственные нейронные сети. Этот инструмент позволяет добиться значительной экономии энергии. Google также изменила дизайн своих серверов, сделав их более энергоэффективными. Компания разрабатывает собственные серверы с 2001 года, используя высокоэффективные блоки питания и устанавливая аккумуляторные батареи непосредственно на машины. Это позволило им создать одни из самых высокопроизводительных серверов в отрасли.
Как можно снизить энергетическое воздействие центров обработки данных?
Чтобы снизить энергетическое воздействие, центры обработки данных могут принять «зеленые инициативы», такие как повышение энергоэффективности, интеграция возобновляемых источников энергии и внедрение инновационных методов охлаждения.
Усилия по улучшению управления энергией и ресурсами, такие как виртуализация серверов, позволяющая нескольким виртуальным системам работать на одном физическом сервере, также могут помочь значительно снизить потребление энергии.
Сосредоточьтесь на «зеленых инициативах» для центров обработки данных, чтобы обеспечить более ответственное потребление энергии
Многие компании и организации выступают с зелеными инициативами направленными на снижение воздействия центров обработки данных на окружающую среду. Эти инициативы направлены на различные аспекты, включая повышение энергоэффективности, использование возобновляемых источников энергии и инновационные методы охлаждения.
-
Интеллектуальное управление энергопотреблением
Внедрение систем управления энергопотреблением играет решающую роль в оптимизации потребления электроэнергии. Расширенный мониторинг помогает точно определить любые отклонения и найти решения для их максимального ограничения.
-
Экологические сертификаты
Центры обработки данных все чаще получают экологические сертификаты, такие как LEED или Energy Star. Эти сертификаты демонстрируют их приверженность принципам устойчивого развития и помогают установить отраслевые стандарты для строительства и эксплуатации объектов, не наносящих вреда окружающей среде.
-
Использование возобновляемых источников энергии
Многие центры обработки данных стремятся уменьшить выбросы парниковых газов в атмосферу за счет интеграции возобновляемых источников энергии в источники питания. Это может включать установку солнечных панелей на крышах или закупку экологически чистой энергии у сертифицированных поставщиков. Это снижает зависимость от ископаемого топлива и способствует более чистой и экологичной работе.
-
Экологически чистое охлаждение
Внедрение более эффективных технологий энергоснабжения и охлаждения играет решающую роль. Такие инновации, как адиабатическое охлаждение, естественное охлаждение и методы локализации холодных и горячих проходов, помогают оптимизировать энергопотреблениеe.
-
Виртуализация и консолидация серверов
Используя консолидацию серверов и виртуализацию ресурсов, центры обработки данных могут уменьшить количество необходимых физических серверов, что в свою очередь снижает общее потребление энергии. Эта стратегия позволяет не только экономить энергию, но и сократить занимаемую площадь и сопутствующие расходы.
-
Использование оборотной воды
Использование оборотной воды для систем охлаждения — еще один новый метод снижения воздействия центров обработки данных на окружающую среду. Такой подход позволяет уменьшить количество необходимой свежей воды и способствует более рациональному использованию водных ресурсов.
-
Рециркуляция тепла
Восстановление и переработка тепла, выделяемого центрами обработки данных, может использоваться для обогрева близлежащих офисов и жилых помещений, способствуя повышению общей энергоэффективности. Такой подход превращает отходы в ресурс, сводя к минимуму потребность во внешней энергии для отопления.
-
Привлечение общественности и прозрачность
Информирование общественности и заинтересованных сторон об экологической деятельности центров обработки данных укрепляет доверие и способствует более прозрачному и ответственному подходу к управлению энергопотреблением. Публикация отчетов об устойчивом развитии и участие в местных инициативах по устойчивому развитию также помогут улучшить имидж компании и ее социальное влияние.
Эти инициативы не только полезны для окружающей среды, но и смогут значительно сократить операционные расходы в долгосрочной перспективе, доказывая, что устойчивые практики могут сосуществовать с экономической рентабельностью.
Эти инициативы необходимы для преобразования центров обработки данных в более экологичные объекты и поощрения более ответственного потребления энергии. Они также помогают значительно сократить эксплуатационные расходы в долгосрочной перспективе, доказывая, что устойчивые практики могут сосуществовать с экономической рентабельностью.
Наши решения для снижения потребления мощности в центрах обработки данных без ущерба для доступности электроэнергии
Socomec стремится поддержать центры обработки данных в их энергетическом переходе, предоставляя им различные решения, такие как:
- Высокоэффективные ИБП— любая потеря энергии имеет значение. Использование ИБП с оптимальным КПД позволяет свести потери к минимуму.
Режим интеллектуального преобразования, доступный в модульных ИБП MODULYS и мощных ИБП DELPHYS XL, позволяет сократить потери в 5 раз и достичь КПД 99,1% без ухудшения качества электропитания. - Системы мониторинга энергопотребления: : Многоконтурная система мониторинга электроэнергии DIRIS Digiware имеет класс точности 0,5 и эксклюзивные технологии для выявления неэффективности и снижения эксплуатационных расходов. С помощью этой масштабируемой системы можно контролировать потребление электроэнергии, ее качество и дифференциальные токи независимо от способа распределения (БРП или шинопровод).
- Системы аккумулирования энергии: системы аккумулирования энергии, такие как SUNSYS HES L, позволяют лучше интегрировать возобновляемые источники энергии, такие как солнечная или ветровая энергия, путем накопления избыточной энергии для последующего использования. В случае сбоя системы аккумулирования энергии могут также снизить необходимость использования дизельных генераторов, что помогает сократить выбросы углекислого газа и расходы на топливо.
