Intelligente Technologie zur Bewältigung des Energieverbrauchs von Rechenzentren
Matthew Margetts, Director of Sales and Marketing bei Smarter Technologies, befasst sich mit intelligenter Technologie, um dem Energieverbrauch von Rechenzentren entgegenzuwirken.
In riesigen Fabriken, die größer als Flugzeugträger sind, werden Zehntausende von Leiterplatten Reihe für Reihe gestapelt. Sie ziehen sich so lange durch fensterlose Hallen, dass Mitarbeiter auf Rollern durch die Gänge fahren. In einer zunehmend digitalisierten Welt sind Rechenzentren das Informationsrückgrat, wobei die Nachfrage zusammen mit datenintensiven Technologien weiter wächst. Schätzungsweise so viel wie 1% des weltweiten Stromverbrauchs, Rechenzentren sind energieintensive Unternehmen.
In Irland könnten Rechenzentren bis 25 etwa 2030 % des Stromverbrauchs des Landes ausmachen, was möglicherweise zu Herausforderungen bei der Stromversorgung führen würde. Aus Angst vor dem Druck, den Rechenzentren auf das nationale Stromnetz ausüben, sind Länder wie die Niederlande und Singapur so weit gegangen, die Erteilung von Baugenehmigungen für Rechenzentren einzustellen.
Warum benötigen Rechenzentren so viel Energie?
- Um eine konstante Stromversorgung mit minimalen Unterbrechungen bereitzustellen
- Der von IT-Geräten wie Servern, Speicherlaufwerken und Netzwerkgeräten verbrauchte Strom wird in Wärme umgewandelt, die durch ebenfalls mit Strom betriebene Kühlgeräte aus dem Rechenzentrum abgeführt werden muss
- Die Einrichtungen müssen auf der entsprechenden Temperatur gehalten werden
- Zusätzliche Ausrüstung wie Luftbefeuchter und Monitore sind ebenfalls erforderlich
Die Auswirkungen von Rechenzentren auf den Energieverbrauch sind unbestreitbar, aber auch die Notwendigkeit dieser Einrichtungen, um die ständig steigenden Datenanforderungen der Welt zu bewältigen. Nicht zu vernachlässigen sind die parallel entwickelten Energieeffizienztrends. Die IEA berichtet dass, obwohl sich Workloads und Internetverkehr fast verdreifacht haben, der Energieverbrauch von Rechenzentren in den letzten drei Jahren stagniert ist.
Folgendes kann getan werden, um die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit von Rechenzentren zu verbessern:
Hocheffiziente Ausrüstung
Der Einsatz von Servervirtualisierung und ARM-basierten Prozessoren kann helfen, den Energieverbrauch von IT-Geräten zu reduzieren. Diese neue Technologie wurde entwickelt, um weniger Arten von Computerbefehlen auszuführen, wodurch sie mit einer höheren Geschwindigkeit arbeiten können und zu einer besseren Leistung bei einem Bruchteil der Energie führen. Infolgedessen sind die heutigen Server leistungsfähiger und effizienter als je zuvor, und die Technologie wird ständig verbessert.
Erneuerbare Energie
Eine der besten Möglichkeiten, dem Anstieg der IKT-Arbeitslastenergie gerecht zu werden, besteht darin, eine entsprechende Steigerung der Nutzung erneuerbarer Energiequellen sicherzustellen. Durch die Verlagerung eines Teils ihrer High-Intensity-Computing-Hardware an alternative Standorte mit erneuerbarer Energie können Unternehmen von einer nachhaltigeren Energiequelle profitieren und gleichzeitig Energie aus dem nationalen Netz nehmen. Beispielsweise bietet ein Standort wie Island zuverlässige und kostengünstige erneuerbare Energie.
Durch die Verlagerung eines Teils ihrer High-Intensity-Computing-Hardware an alternative Standorte mit erneuerbarer Energie können Unternehmen von einer nachhaltigeren Energiequelle profitieren und gleichzeitig Energie aus dem nationalen Netz nehmen. Ein Standort wie Island bietet zuverlässige und kostengünstige erneuerbare Energie. Große Rechenzentrumsbetreiber wie Google errichten Solarkraftwerke, um ihre Rechenzentrumsnutzung im Netz auszugleichen, indem sie kleine Paneele in Verbindung mit Batteriespeichern verwenden, um unkritische Funktionen wie Motorheizungen, Büroklimatisierung, Kraftstoffreinigung usw. zu reduzieren Beleuchtung.
Intelligentes Energieverteilungsmanagement
Der Schlüssel zu einer besseren Energieeffizienz in Rechenzentren ist die Verwaltung der Stromlast und -verteilung, beispielsweise die Reduzierung der Anzahl der Server, die während Zeiten mit geringem Datenverkehr benötigt werden. Anstatt alle Server im Leerlauf zu lassen, können einige Server abgeschaltet werden, wenn sie nicht benötigt werden, während andere mit Vollgas laufen. Die Anpassung der Serverkapazität an Echtzeitanforderungen wird durch intelligente Überwachungs- und Verwaltungstools ermöglicht.
Es ist auch wichtig, „Zombie-Server“ zu entfernen, die überflüssig geworden sind und nicht mehr verwendet werden, aber immer noch eingeschaltet sind und Energie verbrauchen. Das zeigt die Forschung 25 % der physischen Server sind Zombies, zusammen mit 30 % der virtuellen Server. Im Allgemeinen wurden diese Server nicht abgeschaltet, weil die Betreiber nicht wissen, was sie enthalten oder wofür sie verwendet werden. Um diesem Problem proaktiv zu begegnen, müssen alle Server und Funktionen dokumentiert und mithilfe von Asset-Management-Software angemessen überwacht werden.
Optimierte Kühlung
In herkömmlichen Rechenzentren Standard Luft Klimaanlage verbraucht einen erheblichen Teil der Energierechnung des Zentrums. Darüber hinaus müssen alle IT-Geräte auf sicheren Temperaturen bleiben, weshalb eine angemessene Belüftung und Kühlung so wichtig ist.
- Zu den Maßnahmen, die Manager ergreifen können, um die Kühlung zu optimieren, gehören:
- Die richtige Isolierung kann dazu beitragen, die Temperaturen im Raum aufrechtzuerhalten.
- Ein strategisches Gerätelayout und ein optimierter Luftstrom können die Kühleffizienz ebenfalls verbessern.
- Eine beliebte Lösung besteht darin, Rechenzentren in kühlen Klimazonen anzusiedeln und die Außenluft zur Kühlung des Innenraums zu nutzen. Dies wird als „freie Kühlung“ bezeichnet.
- Leitungswasser ist ein guter Wärmeleiter. Warmes Wasser kann als weniger energieintensive Methode zur Kühlung von Rechenzentren verwendet werden.
- Bereinigung von Workloads und Eliminierung unnötiger Geräte.
- Ersetzen Sie ältere Kühlsysteme durch neue Technologien, um die Effizienz zu verbessern.
Maschinelles Lernen und Automatisierung in Rechenzentren können auch verwendet werden, um Kühlsystem-Sollwerte für variable Außenbedingungen zu optimieren, was eine Reihe von marginalen Energiegewinnen bringt.
Wärmeübertragungstechnologie
Die Nutzung der Wärme, die von den Servern kommt, ist wie die Nutzung einer kostenlosen Ressource. So wärmt beispielsweise ein Rechenzentrum von IBM in der Schweiz mit seiner Abwärme ein nahe gelegenes Schwimmbad.
Da sich Wärme jedoch nicht gut ausbreitet, ist die Nutzung von Abwärme im Allgemeinen auf Rechenzentren beschränkt, die nahe gelegene Kunden oder Städte versorgen können, die bereits leitungsgebundenes Warmwasser zum Heizen von Häusern verwenden.
Energieausgleich
Das Informationszeitalter macht Gebäude intelligenter und energieeffizienter. Mit relativ einfachen Automatisierungen wie Anwesenheitssensoren, die Licht und HLK ausschalten, wenn sich niemand in einem Raum aufhält, sowie einer fundierten Entscheidungsfindung als Ergebnis des Zugriffs auf Verbrauchsdaten in Echtzeit können Gebäudemanager intelligente Technologie und Gebäudemanagement einsetzen Systeme zur Reduzierung ihrer COXNUMX-Bilanz. Diese Infrastruktur wird durch Rechenzentren ermöglicht, sodass man argumentieren könnte, dass ein Teil der von Rechenzentren verbrauchten Energie durch den geringeren Verbrauch der von ihnen betriebenen intelligenten Gebäude ausgeglichen wird.
Politikgestaltung und Planung
Entscheidungsträger müssen zukünftige Effizienz- und Minderungsoptionen sicher und genau bewerten. Politiker und Energieplaner müssen in der Lage sein:
- Überwachen Sie zukünftige Energieverbrauchstrends in Rechenzentren
- Verstehen Sie die wichtigsten Treiber des Energieverbrauchs
- Bewerten Sie die Wirksamkeit verschiedener politischer Interventionen
Dazu benötigen Datenanalysten Zugang zu zuverlässigen Datenquellen zu den Energieverbrauchseigenschaften von IT-Geräten und Kühl-/Stromversorgungssystemen.
Smart-Metering-Technologie ist nur der Anfang – neben den Daten von Smart Metern benötigen Energiemanager eine Plattform mit Datenanalyse, künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen, um das Beste aus den ihnen präsentierten Daten zu machen.
Der Betrieb von Rechenzentren erfordert eine sichere, effiziente und zuverlässige Stromversorgung. Es besteht kein Zweifel, dass Nachhaltigkeit der vorherrschende Trend sein wird, der auf absehbare Zeit im Mittelpunkt der Rechenzentrumsbranche stehen wird. Zum Glück das gleiche Smart-Technologie der das Wachstum von Rechenzentren notwendig macht, trägt auch dazu bei, diese energieeffizienter und zukunftsfähiger zu machen.
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