Segueix-nos a:

Blogs

Els enginyers de La Salle-URL comparteixen les últimes novetats i projectes en el camp de les solucions de xarxes en enginyeria telemàtica.

04 maig 2021 | Publicat per userDataCenter

Consum d'energia d'un centre de dades

El consum d'energia dels centres de dades atreu actualment més atenció com a motiu de preocupació, ja que la capacitat informàtica mundial continua augmentant ràpidament.

Quanta energia usen els centres de dades?

Els centres de dades poden considerar-se els "cervells" d'Internet. La seva funció és processar, emmagatzemar i comunicar les dades darrere dels innombrables serveis d'informació en els quals confiem tots els dies, ja sigui en transmissió de vídeo, correu electrònic, xarxes socials, col·laboració en línia o computació científica.

Els centres de dades utilitzen diferents dispositius de tecnologia de la informació (TU) per a proporcionar aquests serveis, tots els quals funcionen amb electricitat. Els servidors proporcionen càlculs i lògica en resposta a les sol·licituds d'informació, mentre que les unitats d'emmagatzematge alberguen els arxius i les dades necessàries per a satisfer aquestes sol·licituds. Els dispositius de xarxa connecten el centre de dades a Internet, la qual cosa permet els fluxos de dades entrants i sortints. L'electricitat utilitzada per aquests dispositius de TU es converteix en última instància en calor, que ha d'eliminar-se del centre de dades mitjançant equips de refrigeració que també funcionen amb electricitat.

En mitjana, els servidors i els sistemes de refrigeració representen la major proporció de l'ús directe d'electricitat en els centres de dades, seguits de les unitats d'emmagatzematge i els dispositius de xarxa (consulti la figura 1). Alguns dels centres de dades més grans del món poden contenir cadascun diverses desenes de milers de dispositius de TU i requereixen més de 100 megavats (MW) de capacitat d'energia, suficient per a proveir a al voltant de 80,000 llars dels EUA (DOE dels EUA 2020).

A mesura que ha augmentat el nombre d'usuaris d'Internet a tot el món, també l'ha fet la demanda de serveis de centres de dades, la qual cosa genera preocupacions sobre l'ús creixent d'energia en els centres de dades. Entre 2010 i 2018, el trànsit IP global (la quantitat de dades que travessen Internet) va augmentar més de deu vegades, mentre que la capacitat d'emmagatzematge del centre de dades global va augmentar en un factor de 25 en paral·lel (Masanet et al. 2020). Durant el mateix període de temps, la quantitat d'instàncies informàtiques que s'executen en els servidors del món, una mesura del total d'aplicacions allotjades, es va multiplicar per més de sis (consulti la Figura 3).

S'espera que aquestes fortes tendències de creixement continuïn a mesura que el món consumeix cada vegada més dades. I les noves formes de serveis d'informació com la intel·ligència artificial (IA), que són especialment intensives en computació, poden accelerar encara més el creixement de la demanda. Per tant, la capacitat de quantificar i projectar l'ús d'energia del centre de dades és una prioritat clau de la política energètica i climàtica.

Estimacions de l'ús d'energia del centre de dades: una història de dos mètodes

Actualment no es compilen estadístiques oficials sobre l'ús d'energia dels centres de dades a nivell nacional o mundial. Per tant, s'han d'utilitzar models matemàtics per a estimar aquest ús d'energia. Els anomenats models "bottom-up" tenen en compte les existències instal·lades de dispositius de TU en diferents centres de dades i les seves característiques d'ús d'energia per a arribar a una estimació de l'ús total d'energia. Si bé els estudis de baix cap amunt ofereixen molts coneixements sobre els impulsors de l'ús d'energia, també requereixen molta informació i temps; per tant, no apareixen amb freqüència. Per exemple, l'estudi de baix cap amunt més autoritzat en l'última dècada va aparèixer en 2011 (Koomey 2011), i va estimar que els centres de dades van representar entre el 1,1 per cent i el 1,5 per cent de l'ús global d'electricitat en 2010.

Què passa amb les emissions de CO₂?

L'ús substancial d'electricitat dels centres de dades també genera preocupacions sobre les seves emissions de diòxid de carboni (CO₂). Desafortunadament, encara no és possible estimar amb precisió les emissions totals de CO2 a causa de la falta de dades sobre la ubicació de la gran majoria dels centres de dades globals i les intensitats de les emissions (mesures en grams de CO₂ per quilowatt-hora) de les seves fonts d'electricitat reals. . Només un grapat d'empreses, incloses Google, Apple, Switch i Facebook, informen públicament sobre aquestes dades, la qual cosa indica una tendència creixent entre alguns dels operadors de centres de dades més grans del món cap a l'adquisició d'energia renovable.

L'ús substancial d'electricitat dels centres de dades també genera preocupacions sobre les seves emissions de diòxid de carboni (CO₂). Desafortunadament, encara no és possible estimar amb precisió les emissions totals de CO2 a causa de la falta de dades sobre la ubicació de la gran majoria dels centres de dades globals i les intensitats de les emissions (mesures en grams de CO₂ per quilowatt-hora) de les seves fonts d'electricitat reals. . Només un grapat d'empreses, incloses Google, Apple, Switch i Facebook, informen públicament sobre aquestes dades, la qual cosa indica una tendència creixent entre alguns dels operadors de centres de dades més grans del món cap a l'adquisició d'energia renovable.

Una altra afirmació recent és que "les emissions generades en veure 30 minuts de Netflix (1,6 kg de CO₂) és el mateix que conduir gairebé quatre milles". Aquesta afirmació està recolzada per suposicions que els centres de dades que brinden serveis de transmissió de Netflix consumirien al voltant de 370 TWh per any (Kamiya 2020). No obstant això, aquest valor és 1.8 vegades major que els 205 TWh estimats per a tots els centres de dades del món combinats, que brinden a la societat una miríada d'altres serveis d'informació més enllà de la transmissió de vídeos de Netflix.

El camí a seguir

Es requereixen millors capacitats de modelatge perquè els prenedors de decisions avaluïn amb confiança l'eficiència futura i les opcions de mitigació, per la qual cosa el desenvolupament de mètodes més sòlids i predictius que augmentin la freqüència dels coneixements de baix cap amunt i superin les limitacions dels pronòstics basats ​​en l'extrapolació són una prioritat clau per a l'anàlisi energètica. comunitat.

Marco

Share

Afegeix un nou comentari

CAPTCHA
Aquesta pregunta es fa per comprovar si vostè és o no una persona real i impedir l'enviament automatitzat de missatges brossa.
9 + 9 =
Resol aquest problema matemàtic simple i escriu el resultat. Ex. per 1+3, escriu 4.