Οφέλη βιωσιμότητας των κέντρων δεδομένων υπολογιστικού νέφους

By | February 29, 2024

Τα κέντρα δεδομένων είναι σημαντικοί μοχλοί της αύξησης της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας. Τα κέντρα δεδομένων υπολογιστικού νέφους είναι μεγάλες εγκαταστάσεις που απαιτούν απίστευτη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας για τη λειτουργία και τη συντήρηση, αλλά γίνονται προσπάθειες παγκοσμίως για τη μετάβαση σε πιο βιώσιμη ενέργεια.

Η πρόοδος στην αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής μέσω της ενεργειακής βιωσιμότητας σημειώνεται με βραδύτερο ρυθμό από τον αναμενόμενο, σύμφωνα με τη Διάσκεψη του ΟΗΕ για την Κλιματική Αλλαγή COP28 που πραγματοποιήθηκε τον Νοέμβριο του 2023. Ως αποτέλεσμα, όλα τα έθνη θα αναζητήσουν τρόπους για περαιτέρω μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, με στόχο μειώνοντάς τους κατά 43% έως το 2030 και περιορίζοντας την υπερθέρμανση του πλανήτη στους 1,5 βαθμούς Κελσίου. Αυτό θα βοηθήσει στην προστασία του πλανήτη από περιβαλλοντικούς κινδύνους και επιπτώσεις.

Οι νέοι κανονισμοί θα στοχεύουν στα κέντρα δεδομένων για να μετριάσουν την κατανάλωση ενέργειας και να μειώσουν τις εκπομπές τους, και τα κέντρα δεδομένων θα πρέπει να βρουν τρόπους για να αυξήσουν τη συνολική βιωσιμότητά τους για να συμμορφωθούν. Αυτό εγείρει το ερώτημα: Είναι η μετάβαση από φυσικά κέντρα δεδομένων σε κέντρα δεδομένων υπολογιστικού νέφους μια πιθανή διαδρομή για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης και της βιωσιμότητας;

Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις των κέντρων δεδομένων υπολογιστικού νέφους σήμερα

Οι άνθρωποι μπορεί να πιστεύουν ότι το cloud computing είναι πιο φιλικό προς το περιβάλλον από τον παραδοσιακό υπολογισμό, καθώς τα δεδομένα αποθηκεύονται στο «σύννεφο» και όχι τοπικά σε φυσικούς διακομιστές. Το cloud computing βασίζεται σε τεχνικές εικονικοποίησης, όπως εικονικοί διακομιστές και αποθήκευση, για την εξαγωγή υπολογιστικών πόρων από ένα φυσικό σύστημα.

Αν και τα εικονικά περιβάλλοντα κάνουν καλύτερη χρήση των πόρων και τους παραδίδουν σχεδόν εξ αποστάσεως, εξακολουθούν να βασίζονται σε φυσικούς διακομιστές, αλλά σε λιγότερους αριθμούς. Τα κέντρα δεδομένων υπολογιστικού νέφους απαιτούν χώρο δαπέδου για την αποθήκευση φυσικού εξοπλισμού. Τόσο τα παραδοσιακά όσο και τα κέντρα δεδομένων υπολογιστικού νέφους διαθέτουν φυσικούς διακομιστές που απαιτούν διαχείριση θερμοκρασίας και υγρασίας.

Τα κέντρα δεδομένων υπολογιστικού νέφους έχουν πολλές από τις ίδιες περιβαλλοντικές επιπτώσεις με τα φυσικά κέντρα δεδομένων, όπως η κατανάλωση νερού, η χρήση γης και οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Ωστόσο, το κύριο μέλημα του cloud και των φυσικών κέντρων δεδομένων είναι η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.

Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας (IEA), η συνολική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας των κέντρων δεδομένων παγκοσμίως θα μπορούσε να φτάσει τις 1.000 τεραβατώρες (TWh) το 2026. Αυτό θα αντιπροσωπεύει σημαντική αύξηση από περίπου 460 TWh κατανάλωσης το 2022. Ο ΔΟΕ θεωρεί ότι η τεχνητή νοημοσύνη είναι ένας από τους κύριους μοχλούς αυτής της πιθανής ανάπτυξης.

Αυτό είναι ανησυχητικό, καθώς ο ενεργειακός τομέας είναι σήμερα η κύρια πηγή παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Για παράδειγμα, το 2022, η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες, όπως η αιολική και η ηλιακή ενέργεια, παράγει το 21,5% της ηλεκτρικής ενέργειας. Εν τω μεταξύ, περισσότερο από το 50% της ηλεκτρικής ενέργειας προέρχεται από ορυκτά καύσιμα, όπως το φυσικό αέριο και ο άνθρακας, σύμφωνα με τη Διοίκηση Ενεργειακών Πληροφοριών.

Ο ενεργειακός τομέας πρέπει να απομακρυνθεί από τα ορυκτά καύσιμα. Ένας τρόπος μετάβασης στη χρήση ανανεώσιμων πόρων σε διάφορους κλάδους είναι να αλλάξουν τα κέντρα δεδομένων υπολογιστικού νέφους τη μέθοδο κατανάλωσης ενέργειας, όπως η χρήση ηλιακής ή αιολικής ενέργειας.

Είναι το cloud computing πιο πράσινο από τα φυσικά κέντρα δεδομένων;

Είναι δύσκολο να συγκριθεί ένα κέντρο δεδομένων υπολογιστικού νέφους με ένα παραδοσιακό κέντρο δεδομένων λόγω της κλίμακας του. Τα παραδοσιακά κέντρα δεδομένων είναι συχνά μικρότερα και πιο κατανεμημένα από τα κέντρα δεδομένων υπολογιστικού νέφους. Ένα μικρό, καλά βελτιστοποιημένο φυσικό κέντρο δεδομένων μπορεί να είναι πιο ενεργειακά αποδοτικό σε κάποιο βαθμό, αλλά στην πραγματικότητα εξαρτάται από οικονομίες κλίμακας.

Θα απαιτούνται πολλά παραδοσιακά κέντρα δεδομένων για την υποστήριξη του ίδιου φόρτου εργασίας που μπορεί να υποστηρίξει ένα μεμονωμένο κέντρο δεδομένων υπολογιστικού νέφους μεγάλης κλίμακας.

Η ικανότητα των κέντρων δεδομένων υπολογιστικού νέφους να περιστρέφουν εικονικές παρουσίες διακομιστών τους επιτρέπει να ενοποιούν περισσότερους φόρτους εργασίας σε μια ενιαία κοινόχρηστη υποδομή. Ως αποτέλεσμα, τα κέντρα δεδομένων υπολογιστικού νέφους μπορούν να κάνουν περισσότερα με έναν μόνο φυσικό διακομιστή από ένα παραδοσιακό κέντρο δεδομένων. Τα κέντρα δεδομένων υπολογιστικού νέφους δημιουργούν πολλά εικονικά περιβάλλοντα και περιβάλλοντα cloud και τα χωρίζουν για να διατηρούν τα δεδομένα πελατών ξεχωριστά σε έναν μόνο διακομιστή. Αυτό τους επιτρέπει να παρέχουν πόρους πιο αποτελεσματικά και ευέλικτα.

Θα απαιτούνται πολλά παραδοσιακά κέντρα δεδομένων για την υποστήριξη του ίδιου φόρτου εργασίας που μπορεί να υποστηρίξει ένα μεμονωμένο κέντρο δεδομένων υπολογιστικού νέφους μεγάλης κλίμακας. Από ενεργειακή άποψη, είναι καλύτερο να ενοποιούνται φυσικά κέντρα δεδομένων σε ένα ενιαίο κύριο κέντρο δεδομένων υπολογιστικού νέφους, ικανό να χειρίζεται μεγαλύτερους υπολογιστικούς φόρτους εργασίας.

Με την αυξανόμενη ζήτηση για φόρτους εργασίας τεχνητής νοημοσύνης, η ποσότητα της υπολογιστικής ισχύος που πρέπει να υποστηρίζουν τα κέντρα δεδομένων θα φτάσει σε νέα ύψη. Η κατανάλωση ενέργειας και οι πόροι των κέντρων δεδομένων υπολογιστικού νέφους μεγάλης κλίμακας θα είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξη των στόχων βιώσιμης ανάπτυξης. Συγκριτικά, τα παραδοσιακά κέντρα δεδομένων πιθανότατα θα δυσκολευτούν να διατηρήσουν την ισορροπία μεταξύ παραγωγής και εκπομπών σε μικρότερη κλίμακα.

Πιθανές εναλλακτικές λύσεις ενέργειας και πιο βιώσιμες στρατηγικές

Το cloud computing και τα παραδοσιακά κέντρα δεδομένων πρέπει να βρουν τρόπους για να είναι πιο βιώσιμα, επειδή η ενοποίηση του υπολογιστικού φόρτου εργασίας είναι μόνο μέρος της μάχης. Εάν η συντήρηση και η βελτιστοποίηση του εξοπλισμού διακομιστή και της κατανάλωσης ενέργειας δεν γίνουν σωστά, τα πιθανά ενεργειακά οφέλη θα ακυρωθούν.

Ακολουθούν ορισμένες στρατηγικές που πρέπει να εξετάσουν όλα τα κέντρα δεδομένων για να γίνουν πιο βιώσιμα:

  • Μετάβαση στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Πρέπει όμως να υπάρχει ζήτηση. Τα κέντρα δεδομένων μπορούν να καλύψουν αυτή τη ζήτηση μεταβαίνοντας σε ηλιακή, αιολική ή υδροηλεκτρική ενέργεια όπου είναι δυνατόν για να απομακρυνθούν από την παραγωγή ενέργειας με βάση τα ορυκτά καύσιμα.
  • Επενδύστε σε ενεργειακά αποδοτικό εξοπλισμό.
  • Διαχειριστείτε την κατανάλωση νερού με βιώσιμο τρόπο. Τα κέντρα δεδομένων χρησιμοποιούν πολύ νερό για την ψύξη του εξοπλισμού πληροφορικής και τον έλεγχο των επιπέδων υγρασίας. Ωστόσο, υπάρχουν τρόποι για να επαναχρησιμοποιήσετε το νερό του κέντρου δεδομένων και να το εξοικονομήσετε καλύτερα.
  • Χρησιμοποιήστε ξανά τη θερμότητα. Πολλά κέντρα δεδομένων εξαερίζουν τον ζεστό αέρα που παράγεται από τους διακομιστές τους στην ατμόσφαιρα. Τα κέντρα δεδομένων μπορούν να επαναχρησιμοποιήσουν αυτή τη θερμότητα συνδέοντας σε συστήματα τηλεθέρμανσης ή τοπικά θερμοκήπια, για να αναφέρουμε μερικά παραδείγματα.
  • Αγκαλιάστε την κυκλική οικονομία. Ένας άλλος περιβαλλοντικός αντίκτυπος των κέντρων δεδομένων είναι τα ηλεκτρονικά απόβλητα. Για την εξάλειψη της σπατάλης μη ανανεώσιμων υλικών, ενσωματώστε πρακτικές κυκλικής οικονομίας στον κύκλο προϊόντων του κέντρου δεδομένων.
  • Κατασκευάστε με βιώσιμα υλικά. Ένα νέο ή επεκτεινόμενο κέντρο δεδομένων θα πρέπει να κατασκευαστεί με υλικά με λιγότερο ενσωματωμένο άνθρακα.

Λοιπόν, είναι το cloud computing πραγματικά πιο πράσινο; Σε μεγάλη κλίμακα, δυνητικά. Είναι σαφές ότι σε έναν όλο και πιο παγκοσμιοποιημένο, ψηφιακά καθοδηγούμενο και απομακρυσμένο κόσμο, το πιο αποτελεσματικό cloud computing σε κλίμακα θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην επίτευξη βραχυπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων στόχων βιώσιμης ανάπτυξης.

Ο Jacob Roundy είναι ανεξάρτητος συγγραφέας και συντάκτης, που ειδικεύεται σε μια ποικιλία θεμάτων τεχνολογίας, συμπεριλαμβανομένων των κέντρων δεδομένων και της βιωσιμότητας.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *