Computing of energie: de dualiteit van datacenters

De wereldwijde datahonger stuwt de groei van datacenters maar ook het energieverbruik en de milieu-impact ervan. De sector beseft dat verandering nodig is.

Als datacenters in het nieuws komen, dan is dat dikwijls omdat er ofwel eentje getroffen is door een panne, ofwel omdat ze in een milieu- en energiedebat neergezet worden als energieverslindende, waterverontreinigende en emissie-onvriendelijke betonnen bunkers. En eerlijk, daar valt weinig tegen in te brengen. Datacenters verbruiken ondertussen al meer dan 3% van alle energie die wereldwijd geproduceerd wordt. Volgend jaar zou dat al 4% bedragen en de langetermijnvoorspellingen beloven alleen maar een verdere toename. “En dat is een gevolg van ons allemaal, van ons alsmaar stijgende gebruik van meer en meer data”, zegt Marc Garner, senior vice president van de Secure Power Division Europe bij datacenterspecialist Schneider-Electric.

We spraken met Schneider Electric af in het Italiaanse Conselve: niet toevallig de ‘Cooling Hub’ van de groep waar innovatie rond koeling voorop staat maar waar ook bijvoorbeeld de ‘chillers’ gefabriceerd worden. “Tegen 2025 is de verwachting dat de totale elektrische voetafdruk van datacenters nog eens toeneemt met 50%. Ook tegen dan verwachten we 500% groei in de globale data die gegenereerd zullen worden. En tegen 2040 zal de ip-trafiek daardoor met een factor 140 groeien, want al die gegevens moeten uiteraard in, naar en van het datacenter getransporteerd worden. Het is dus echt niet abnormaal dat datacenters meer en meer aangesproken worden in het energiedebat”, zegt Garner. Volgens hem staan we hoe dan ook voor zeven jaren van sterke, exponentiële groei. “Tegen 2030 zal de energienood voor alles rond cloud en edge met vier keer toenemen, terwijl in dezelfde periode het internetgebruik met vijf keer toeneemt”, haalt hij nog wat cijferargumenten aan.

Garner schetst een zekere dualiteit. Naarmate de datacenterbranche verder groeit, groeit het economische belang van de sector mee. Tegen 2030 zullen clouddiensten in Europa 7 miljard euro waard zijn. Daar horen naar schatting ook 75.000 extra jobs bij. Maar de impact op energieconsumptie en waterverbruik – koelingsystemen bijvoorbeeld – groeit mee. “Er moet iets gebeuren, en daar zijn we als industrie ook heel hard mee bezig. Maar het gaat voor mij verder. Ik zie voor datacenters raakvlakken in álle Sustainable Development Goals (SDG’s) van de Verenigde Naties. Onze uitdaging is om op allerlei vlakken vooruitgang te boeken”, meent Garner. “We gaan er op vooruit – het Climate Neutral Data Center Pact en de ambitie om tegen 2030 een klimaatneutrale datacentermarkt te hebben, bijvoorbeeld – maar er moet meer gebeuren.”

‘Electricity 4.0’ is de term die Schneider Electric graag naar voor schuift. Deze term ziet het bedrijf als de toekomst van de energiesector, als de convergentie van elektrisch en digitaal op schaal – waardoor het elektriciteitssysteem groener en slimmer wordt. “Maar tegelijkertijd moeten we zeker ook aan de ‘demand’ werken”, aldus Garner, die op zich geen tekort aan energie ziet. “Er is geen energietekort, er wordt gewoon te veel energie verspild. Voor mij is het simpel: minder energie verspillen zorgt voor lager energieverbruik, minder uitgaven en minder emissie. We hebben een opportuniteit om ‘net zero’ te bereiken maar laat ons vooral hopen dat de huidige mindere economische omstandigheden niet voor een vertraging in de sustainability-omslag zullen zorgen”, besluit Garner.

Sustainable cooling

Een van de elementen waarnaar steevast gekeken wordt om energieverbruik in datacenters onder controle te krijgen, is koeling. “En koeling is inderdaad een belangrijk aandachtspunt, maar niet het enige om duurzaamheid te verbeteren”, benadrukt Andrew Bradner, de general manager van de Cooling Business binnen Schneider Electric. De recente opkomst van kunstmatige intelligentie en dan vooral generatieve AI ziet Bradner wel als een extra accelerator en incentive om versneld aan innovatieve koelingsoplossingen te werken. “Vergis je niet, zonder AI zouden de datanoden even goed sterk groeien. Maar veel typische AI-workloads vragen extra krachten en performantere processoren. Momenteel zijn AI-workloads nog altijd maar 8% van alle workloads in datacenters. Tegen 2028 zal dit wel al 15 à 20% bedragen”, meent Bradner.

Dat maakt dat meer en meer service providers naar hyperscale datacenters moeten overstappen, waarbij de trend volgens Bradner is om meer te gaan standardiseren. “Om zo bijvoorbeeld ook aan ‘liquid cooling’ te kunnen doen”, klinkt het. Maar is dat niet al heel lang iets wat ons voorgespiegeld wordt als een mirakeloplossing? “Liquid cooling is al 15 jaar het ‘next big thing”, lacht Bradner, die verwijst naar bijvoorbeeld gaming en naar overclocking. “Maar de reden dat er nu opnieuw veel meer over gepraat wordt, is dat het voor heel wat type loads de meest efficiënte koeling is. Intensievere processen kunnen simpelweg niet meer puur door lucht gekoeld worden. Het is dus zeker niet nieuw, maar het wordt nu wel reëel”.

“Vergeet niet dat nieuwe processoren al sinds 2008 telkens iets meer temperatuur genereren. Bij Schneider Electric kiezen we voor een end-to-end aanpak, waarbij we er van uit gaan dat we de komende jaren sowieso combinaties van lucht- en vloeistofkoeling zullen gebruiken. Voor liquid cooling is trouwens ook een agnostische aanpak nodig. Het gebrek aan standardisering in het design om met deze transitie te kunnen omgaan helpt ook niet. Er zijn bijvoorbeeld geen standaarden over hoe je liquid cooling moet testen en de performantie nagaan. In liquid cooling zit je al snel in iets wat aanvoelt als het wilde westen”, besluit Bradner.

Datacenters als ‘backbone’ van sustainability

Maurizio Frizierro, director Cooling Innovation & Strategy bij Schneider Electric, ziet zelfs een opportuniteit voor datacenters om een soort backbone voor een duurzame toekomst te worden – gelinkt aan de 12 SDG’s. “Koeling heeft ook écht een impact op alle SDG’s. Het minimaliseren van energie via een geoptimaliseerde werktemperatuur is een logische eerste die we al lang doen via alsmaar betere chillers, bijvoorbeeld. Elke extra graad heeft een directe impact van 3 à 4 procent op de energiekost”, aldus Frizierro. “Maar ook op broeikasgassen hebben datacenters een impact. De keuze voor andere koelingsvloeistoffen bijvoorbeeld.”

Vanaf wanneer is liquid cooling dan echt een noodzaak, vragen we nog aan Frizierro? “Dat hangt er helemaal vanaf waar je je als datacenter bevindt qua kilowatts per rack. Heel veel datacenters werken nu nog met 7, 10 of 15 kilowatts per rack. Daar kan je liquid cooling op toepassen om meer efficiëntie te bekomen. De watertemperatuur kan dan bijvoorbeeld hoog blijven en je hebt geen dure compressoren nodig. Maar voor sommigen zal luchtkoeling zeker volstaan of zelfs efficiënter zijn. Het verhaal wordt anders wanneer je een density bereikt van 50 kilowatts per rack. Technisch kan je dan wel nog altijd luchtkoeling gebruiken, maar je efficiëntie wordt een ramp. Ga je naar nog hogere density, dan wordt liquid cooling een noodzaak”, aldus Frizierro.

Bron: DataNews

Lees meer

Gerelateerd berichten

Nieuwsbrief

INSCHRIJVEN
NIEUWSBRIEF

Blijf op de hoogte van nieuws, events, updates via onze nieuwsbrief