10 Innowacje, dzięki którym centra danych są bardziej wydajne

W kwietniu 2014 r. Greenpeace przekazał karty raportów efektywności energetycznej firmom z branży centrów danych. Ku zaskoczeniu, dwie wielkie nazwiska, Amazon i Twitter, zawiodły. Jednak trzy znane korporacje, Apple, Facebook i Google, znalazły się na czele listy honoru.

Wykonanie rzutu honorowego nie było przypadkiem. Wszystkie trzy firmy są inwestowane w znalezienie sposobów na zmniejszenie zużycia energii. Interesujące może być sprawdzenie nowej technologii, z której korzystają. Co więcej, istnieje spora szansa, że ​​niektóre technologie mogą w końcu zmniejszyć osobiste zużycie energii elektrycznej.

Zadaszenie odblaskowe

To może wydawać się oczywiste, ale ile białych dachów widzisz w miejscach, gdzie jest niewiele oznak zimy? Apple zdecydowało, że warto było budować centrum danych Maiden w Północnej Karolinie. Może się to wydawać mało, ale jeśli chodzi o wydajność centrum danych, utrzymanie chłodu jest wszystkim. Biały „chłodny dach” firmy Apple maksymalizuje współczynnik odbicia światła słonecznego, zmniejszając zapotrzebowanie budynku na chłodzenie, a tym samym zużycie energii.

Wydajne ogniwa paliwowe

Ogniwa paliwowe są jednym z najbardziej wydajnych sposobów wytwarzania energii elektrycznej. Jedyną skuteczniejszą metodą jest energia hydroelektryczna. Apple ponownie objął prowadzenie, gdy buduje się centrum danych Karoliny Północnej, początkowo wdrażając 4, 8 megawatowy system ogniw paliwowych Bloom Energy, który działa na biogaz. Niedługo potem Apple podwoiło rozmiar komórki do 10 megawatów.

I jest więcej dobrych wiadomości dla tych, którzy stosują technologię ogniw paliwowych; w lipcu 2014 r. GE ogłosiło opracowanie ogniwa paliwowego o wydajności 65 procent. Po dodaniu procesora ciepła odpadowego wydajność wzrasta do 95 procent. Wyobraź sobie, że ogniwo paliwowe zasila Twój dom, a nawet komputer!

Ogromne tablice paneli słonecznych

Wytwarzanie energii elektrycznej za pomocą paneli słonecznych nie jest niczym nowym. Ale według Lisy Jackson, wiceprezes ds. Inicjatyw środowiskowych w Apple, „każdego dnia 100 procent potrzeb centrum danych jest generowanych przez energię słoneczną i ogniwa paliwowe” w centrum danych Apple w Północnej Karolinie.

W rzeczywistości sama koordynacja różnych sieci energetycznych w obiekcie jest sama w sobie wielkim wyczynem.

Chłodzenie zanurzeniowe

Chłodzenie zanurzeniowe istnieje od 1980 roku, kiedy Cray Research zaczął wykorzystywać technologię do swoich superkomputerów. Jednak w tym czasie nie był gotowy na centra danych. Tak już nie jest. Allied Control buduje i sprzedaje systemy zanurzające sprzęt komputerowy typu rack w Novec Engineering Fluid firmy 3M. Jeden z systemów Allied Control pomaga centrum danych w Hongkongu utrzymać efektywność zużycia energii na poziomie 1, 02. (Mówiąc ogólnie, jest to jedno z najbardziej wydajnych centrów danych na świecie).

Wyższe temperatury pracy urządzeń

Wydaje się to oczywiste, ale zaczęło się, gdy Google stworzyło serwery, które przetrwają w wyższych temperaturach. Termostaty w centrach danych Google są ustawione na 80 ° F, a pracownicy są zachęcani do noszenia szortów. Ten film wspomina, że ​​Google zaoszczędził ponad miliard dolarów na kosztach chłodzenia dzięki samej zmianie.

Dell również wskoczył do walki. Wykresy w tym raporcie z Dell i APC pokazują, że 80 ° F to punkt, w którym energia zaoszczędzona na podniesieniu temperatury w pomieszczeniu jest wciąż większa niż energia dodawana przez wentylatory serwera, które muszą pracować częściej.

Zastosowanie jednostek kontenerowych

Moduły centrum danych stają się popularne jako prosty i szybki sposób na zwiększenie pojemności centrum danych. Wbudowane moduły produkcyjne pozwalają producentom testować i optymalizować potrzeby chłodzenia i elektryczne, oszczędzając w ten sposób energię.

Eliminacja utraty mocy

W centrum danych Facebook Prineville w stanie Oregon wyeliminowano konwersję 480 V do 208 V wymaganą przez większość serwerów. Ta innowacja obniżyła rachunki za prąd w centrum danych o prawie 15 procent. (Więcej na ten temat później.)

Przeprojektowane serwery i stojaki

Zarówno Google, jak i Facebook przeprojektowały swoje serwery i stojaki. Google milczy na temat tego, co zrobił, a Facebook oferuje szczegóły (serwer i stojak). Jedną z korzyści dla Facebooka, jak wspomniano wcześniej, była możliwość zasilania 480 V bezpośrednio do szafy. Zarówno Google, jak i Facebook zoptymalizowały każdy aspekt swojego serwera, aby działał jak najbardziej efektywnie i oszczędzał energię.

Zoptymalizowane ładowanie sprzętu

Kierownictwo centrum danych zapewnia swoje udogodnienia na najgorszy scenariusz, aby osiągnąć gwarantowany czas reakcji. Oznacza to, że przez większość czasu serwery są niedociążone i marnują energię elektryczną. Wiele wysiłku poświęca się ustaleniu, jak zmniejszyć „niedociążenie” serwera poprzez aktywację potrzebnych serwerów i pozostawienie reszty w trybie gotowości.

Innowacje typu open source

Chociaż nie jest to oficjalna innowacja, zarówno Google, jak i Facebook dzielą się tym, co okazało się skuteczne, jeśli chodzi o zwiększenie efektywności energetycznej. W szczególności Facebook rozpoczął projekt Open Compute, w którym przechowywane są szczegółowe informacje na temat tego, co Facebook i inni członkowie pomogli zmniejszyć straty energii. Deklaracja misji grupy:

Uważamy, że otwarcie dzielenie się pomysłami, specyfikacjami i inną własnością intelektualną jest kluczem do maksymalizacji innowacji i zmniejszenia złożoności operacyjnej w skalowalnej przestrzeni obliczeniowej. Fundacja projektu Open Compute zapewnia strukturę, w której osoby fizyczne i organizacje mogą dzielić się swoją własnością intelektualną z projektami Open Compute.

Niemożliwe byłoby określenie ilościowe oszczędności energii, które wystąpiły z powodu projektu Open Compute, ale za każdym razem, gdy przydatne informacje są udostępniane, wszyscy korzystają.