على مدى العقد المقبل، ستستمر متطلبات الطاقة لمراكز البيانات في النمو في جميع أنحاء العالم مع تزايد أعباء عمل الذكاء الاصطناعي، مما يفرض ضغوطًا جديدة على شبكات الطاقة وموارد المياه وتكاليف التشغيل.
وهذا يجبر المشغلين على إعادة التفكير في كيفية تخطيط البنية التحتية الرقمية وبنائها وتشغيلها – لكن مشغلي مراكز البيانات لا يمكنهم تحسين قيد واحد دون إحداث تأثيرات غير مباشرة في مكان آخر.
مدير خدمات الاستدامة العالمية في لينوفو.
إن القرارات المتعلقة بالتبريد والموقع وشراء الأجهزة تحمل جميعها عواقب على توافر المياه واستقرار الشبكة وسلاسل التوريد العالمية. ترتبط مراكز البيانات ارتباطًا وثيقًا بالأنظمة المحيطة بها.
يستمر المقال أدناه
فهي تتفاعل مع شبكات الطاقة، الأمر الذي يتطلب تفكيرًا متأنيًا حول مصدر إمدادات الطاقة، والأهم من ذلك، مع إمدادات المياه. يمكن لمراكز البيانات الكبيرة أن تستهلك ما يصل إلى 2.5 مليار لتر من المياه سنويًا، أي ما يعادل احتياجات حوالي 80 ألف شخص، وفقًا لتقديرات حكومة المملكة المتحدة.
تؤثر مراكز البيانات أيضًا على سلاسل التوريد، مما يزيد الطلب على المعدات المتخصصة والعمالة الماهرة والرقائق.
تتطلب معالجة هذه الضغوط من مشغلي مراكز البيانات النظر إلى ما هو أبعد من أي مقياس واحد وإدارة الاستدامة كمجموعة من المقايضات المتصلة.
هناك ثلاثة مجالات رئيسية يمكن لمشغلي مراكز البيانات التركيز عليها لتحقيق مكاسب سريعة وقابلة للقياس في مجال الاستدامة: كفاءة أنظمة التبريد، وزيادة التدوير حول إعادة الاستخدام وإعادة التدوير، وإدارة عبء العمل.
تحسين كفاءة التبريد
أصبحت قيود الطاقة عاملاً مقيدًا لنمو مراكز البيانات. تعمل أعباء عمل الذكاء الاصطناعي كثيفة GPU على زيادة كثافة الطاقة والطلب الإجمالي على الطاقة.
اليوم، لا يتم استخدام الكثير من الطاقة التي تستخدمها مراكز البيانات للحوسبة على الإطلاق، ولكن لتبريد المكونات، حيث يذهب 43٪ من الطاقة المستخدمة في مراكز البيانات الأمريكية إلى التبريد، بدلاً من الحوسبة.
يتم قياس كفاءة مركز البيانات عادة باستخدام فعالية استخدام الطاقة (PUE). PUE هي الطاقة اللازمة لتشغيل مركز البيانات بالكامل، مقسومة على متطلبات الطاقة لمعدات تكنولوجيا المعلومات بداخله. بعبارات بسيطة، كلما انخفضت نسبة PUE، كان ذلك أفضل.
يلعب التبريد السائل دورًا مهمًا هنا. يستخدم التبريد السائل الماء لإزالة الحرارة من المكونات وإزالة الحرارة بشكل أكثر فعالية من الأنظمة التقليدية المعتمدة على الهواء.
يمكن للتبريد المائي أن يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 40%، وقد وصلت بعض مراكز البيانات المحسنة للسائل بالفعل إلى مستويات PUE البالغة 1.1، مما يعني فقدان طاقة أقل بكثير للتبريد والنفقات العامة الأخرى غير الحاسوبية.
ونتيجة لذلك، يتم تحويل نسبة أصغر من إجمالي الطاقة بعيدًا عن الحوسبة، مما يمكّن مراكز البيانات من أن تكون أكثر استدامة بكثير.
تصميم للتعميم
اليوم، يتم إعادة تدوير أو إعادة استخدام نسبة صغيرة فقط من البنية التحتية لمراكز البيانات في نهاية عمرها الافتراضي. بالنسبة لمشغلي مراكز البيانات، فإن تصميم الأجهزة لإعادة الاستخدام ودورات حياة أطول يمكن أن يؤدي إلى نتائج سريعة من حيث الحد من النفايات والانبعاثات.
تم تصميم خدمات استرداد الأصول لمراكز البيانات للتعامل مع التخلص من أجهزة تكنولوجيا المعلومات وإعادة تدويرها بشكل مسؤول بيئيًا، بما في ذلك الخوادم ومعدات التخزين ومعدات الشبكات. يمكن أن يكون اعتماد مناهج الاقتصاد الدائري خطوة أولى عملية في رحلة الاستدامة للعديد من المؤسسات.
يوفر تحسين إعادة الاستخدام وإعادة التدوير فوائد واضحة وعملية، بما في ذلك استعادة المواد القيمة وتقليل الضغط على التصنيع الجديد عبر صناعة الإلكترونيات. كل شيء بدءًا من كيفية تصميم المكونات وحتى كيفية شحنها وكيفية التخلص منها في نهاية عمرها الافتراضي له تأثير قابل للقياس.
يمكن لنماذج “كخدمة” أيضًا أن تقلل من الإفراط في التزويد من خلال مواءمة السعة بشكل أوثق مع الطلب الفعلي. في أنظمة التبريد، يمكن أن يكون للتدوير تأثير أيضًا. يمكن استخدام الماء الساخن الناتج عن أنظمة التبريد بالمياه الدافئة الحالية لتدفئة المكاتب أو المنازل القريبة للمساعدة في الحد من التأثير البيئي لمراكز البيانات.
كما تلعب أنظمة التبريد “الدائرية” ذات الحلقة المغلقة دورًا في تقليل استخدام المياه. تميل أنظمة التبريد التبخيرية القديمة إلى أن تكون أكثر استهلاكًا للمياه، خاصة في المناطق الأكثر دفئًا أو التي تعاني من الإجهاد المائي. يمكن أن يؤدي الانتقال إلى أنظمة الحلقة المغلقة التي تستخدم مبادلات حرارية من السائل إلى الهواء إلى الحد من الطلب على المياه في مراكز البيانات.
تقليل الحوسبة المهدرة
تعد إدارة عبء العمل عاملاً رئيسياً آخر، وهو عامل يتم تجاهله في كثير من الأحيان. غالبًا ما يأتي توفير الطاقة الأكثر فعالية من التخلص من الحوسبة المهدرة بدلاً من تحسين الأجهزة وحدها. يجب ترجمة كل واط يتم “إنفاقه” في مركز البيانات إلى مخرجات حاسوبية ذات معنى.
يمكن أن تساعد المحاكاة الافتراضية في تقليل السعة الخاملة وزيادة الاستخدام إلى الحد الأقصى، من خلال السماح بتشغيل تطبيقات متعددة على نفس الخادم.
من خلال التأكد من أن كل حمل عمل يستخدم بشكل فعال الأجهزة التي يعمل عليها، تساعد كفاءة عبء العمل على مواءمة أهداف الاستدامة مع الأداء من خلال زيادة الاستخدام وتقليل السعة الخاملة.
يمكن أن يكون لتحديث الأنظمة القديمة أيضًا فوائد مهمة على صعيد الاستدامة. تميل البنى الأحدث إلى تقديم المزيد من الأداء بتكاليف طاقة أقل.
إن التحول إلى نموذج “كخدمة” للبنية التحتية يعني أن مشغلي مراكز البيانات يمكنهم توفير أجهزة حديثة دون النفقات الرأسمالية الأولية المرتبطة عادةً بتحديثات التكنولوجيا.
يمكن أن تساعد أنظمة التبريد بالماء الدافئ أيضًا، مما يسمح لمكونات مثل وحدات معالجة الرسومات بالعمل بشكل أكثر اتساقًا عند الاستخدام الأعلى دون الاختناق الحراري. يجب على مشغلي مراكز البيانات اتباع نهج تدريجي “عبء عمل واحد في كل مرة” لبناء الزخم بشكل تدريجي نحو تغيير نظامي أوسع.
تفعيل الاستدامة
إن الطلبات المتزايدة المفروضة على مراكز البيانات بسبب أعباء عمل الذكاء الاصطناعي تعني أنه سيتعين على المشغلين التركيز بشكل أكبر على الاستدامة في السنوات القادمة. يجب تخطيط البنية التحتية المادية وأعباء العمل معًا، وربط الكفاءة المادية، مثل التبريد وتوصيل الطاقة، بكيفية تصميم أعباء العمل وتشغيلها.
كما ستزداد أهمية الدائرية، وكذلك المكاسب القابلة للقياس لنماذج الخدمة. من خلال التعامل مع كل جانب من جوانب البنية التحتية الرقمية وكيفية تفاعلها مع المجتمع الأوسع، يمكن لمشغلي مراكز البيانات جعل الاستدامة جزءًا عمليًا وتشغيليًا من كيفية تخطيط مراكز البيانات وتشغيلها.
لقد عرضنا أفضل استضافة المواقع الخضراء.
تم إنتاج هذه المقالة كجزء من قناة Expert Insights التابعة لـ TechRadarPro حيث نعرض أفضل وألمع العقول في صناعة التكنولوجيا اليوم. الآراء الواردة هنا هي آراء المؤلف وليست بالضرورة آراء TechRadarPro أو Future plc. إذا كنت مهتمًا بالمساهمة، اكتشف المزيد هنا: https://www.techradar.com/news/submit-your-story-to-techradar-pro
التعليقات