ثلاث طرق يمكن لمراكز البيانات أن تعمل بشكل أكثر استدامة

على مدار العقد المقبل، ستستمر الطلبات على الطاقة في مراكز البيانات في النمو عالميًا مع اتساع أحمال الذكاء الاصطناعي، مما يضع ضغطًا جديدًا على شبكات الطاقة وموارد المياه وتكاليف التشغيل.

هذا يجبر المشغلين على إعادة التفكير في كيفية تخطيط وبناء وتشغيل البنية التحتية الرقمية – ولكن لا يمكن لمشغلي مراكز البيانات تحسين عامل واحد دون خلق آثار غير مقصودة في أماكن أخرى.

القرارات المتعلقة بالتبريد والموقع ومشتريات العتاد تحمل جميعها عواقب على توفر المياه واستقرار الشبكة وسلاسل الإمداد العالمية. مراكز البيانات مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالأنظمة المحيطة بها.

تستمر المقالة أدناه

وتتفاعل مع شبكات الطاقة، مما يتطلب تفكيرًا دقيقًا حول مصادر الطاقة، والأهم من ذلك، مع موارد المياه. يمكن أن تستهلك مراكز البيانات الكبيرة واسعة النطاق ما يصل إلى 2.5 مليار لتر من المياه سنويًا، وهو ما يعادل احتياجات حوالي 80,000 شخص، وفقًا لتقديرات الحكومة البريطانية.

مراكز البيانات لها تأثير أيضًا على سلاسل الإمداد، حيث تدفع الطلب على المعدات المتخصصة، والعمالة الماهرة، والرقائق.

تتطلب معالجة هذه الضغوط من مشغلي مراكز البيانات النظر إلى ما هو أبعد من أي معيار واحد وإدارة الاستدامة كمجموعة من التبادلات المتصلة.

هناك ثلاث مجالات رئيسية يمكن لمشغلي مراكز البيانات التركيز عليها لتحقيق مكاسب سريعة وقابلة للقياس في الاستدامة: كفاءة أنظمة التبريد، وزيادة الدائرية حول إعادة الاستخدام والتدوير، وإدارة أحمال العمل.

تحسين كفاءة التبريد

تعتبر قيود الطاقة عاملًا محددًا لنمو مراكز البيانات. تؤدي أحمال العمل الكثيفة ببطاقات الرسوم GPU إلى زيادة كثافة الطاقة والطلب العام على الطاقة.

اليوم، يُستخدم الكثير من الطاقة التي تستخدمها مراكز البيانات في التبريد وليس في الحوسبة على الإطلاق، حيث تذهب 43% من الطاقة المستخدمة في مراكز البيانات الأمريكية للتبريد، بدلاً من الحوسبة.

عادةً ما يتم قياس كفاءة مراكز البيانات باستخدام فعالية استخدام الطاقة (PUE). PUE هو الطاقة المطلوبة لتشغيل مركز البيانات بالكامل، مقسومة على متطلبات الطاقة لمعدات تكنولوجيا المعلومات داخله. ببساطة، كلما انخفضنا في 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 أنظمة التبريد التقليدية المعتمدة على الهواء.

يمكن أن يقلل التبريد بالماء من استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 40%، وقد حققت بعض مراكز البيانات المخصصة للسوائل بالفعل مستويات PUE تبلغ 1.1، مما يعني أن الطاقة المفقودة للتبريد وغيرها من النفقات غير المتعلقة بالحوسبة تكون بعيدة.

نتيجة لذلك، يتم تحويل نسبة أصغر من إجمالي الطاقة بعيدًا عن الحوسبة، مما يمكّن مراكز البيانات من أن تكون أكثر استدامة بكثير.

التصميم للدائرية

اليوم، لا يُعاد تدوير أو إعادة استخدام سوى نسبة صغيرة من البنية التحتية لمراكز البيانات في نهاية عمرها. بالنسبة لمشغلي مراكز البيانات، يمكن أن يؤدي تصميم العتاد لإعادة الاستخدام ودورات حياة أطول إلى تحقيق نتائج سريعة من حيث تقليل النفايات والانبعاثات.

تم تصميم خدمات استعادة الأصول لمراكز البيانات للتعامل مع التخلص المسؤول بيئيًا وإعادة تدوير معدات تكنولوجيا المعلومات، بما في ذلك الخوادم والتخزين ومعدات الشبكات. يمكن أن تكون الأساليب الاقتصادية الدائرية خطوة أولى عملية في رحلة الاستدامة للعديد من المنظمات.

يحمل تحسين إعادة الاستخدام والتدوير فوائد واضحة وعملية، بما في ذلك استعادة المواد القيمة وتقليل الضغط على التصنيع الجديد عبر صناعة الإلكترونيات. لكن كل شيء بدءًا من كيفية تصميم المكونات إلى كيفية شحنها وكيفية التخلص منها في نهاية عمرها له تأثير قابل للقياس.

يمكن أن تقلل نماذج “كخدمة” أيضًا من توفير الطاقة الزائد من خلال مواءمة القدرة بشكل أقرب مع الطلب الفعلي. في أنظمة التبريد، يمكن أن تؤثر الدائرية أيضًا. يمكن استخدام المياه الساخنة من أنظمة التبريد التي تعمل بالماء الدافئ اليوم لتدفئة المكاتب أو المنازل القريبة للمساعدة في تقليل التأثير البيئي لمراكز البيانات.

تلعب أنظمة التبريد المغلقة والدائرية أيضًا دورًا في تقليل استخدام المياه. تميل أنظمة التبريد بالتبخر القديمة إلى أن تكون أكثر كثافة في استخدام المياه، خاصة في المناطق الأكثر حرارة أو التي تعاني من نقص المياه. ينتقل التحول إلى الأنظمة المغلقة التي تستخدم مبادل حراري من السائل إلى الهواء إلى تقليل الطلب على المياه لمراكز البيانات.

تقليل الحوسبة المهدرة

إدارة أحمال العمل هي عامل آخر رئيسي وغالبًا ما يتم التغاضي عنه. تأتي توفيرات الطاقة الأكثر فعالية غالبًا من القضاء على الحوسبة المهدرة بدلاً من تحسين الأجهزة بمفردها. كل وات يُنفق في مركز البيانات يجب أن يترجم إلى مخرجات حوسبة ذات مغزى.

يمكن أن تساعد الافتراضية في تقليل القدرة العاطلة وزيادة الاستخدام، من خلال السماح بتشغيل تطبيقات متعددة على نفس الخادم.

من خلال ضمان أن كل حمل عمل يستفيد بشكل فعال من الأجهزة التي يتم تشغيله عليها، تساعد كفاءة أحمال العمل في مواءمة أهداف الاستدامة مع الأداء من خلال زيادة الاستخدام وتقليل القدرة العاطلة.

يمكن أن يؤدي تحديث الأنظمة القديمة أيضًا إلى فوائد استدامة هامة. تميل البنى الأحدث إلى تقديم أداء أكبر بتكاليف طاقة أقل.

يعني الانتقال إلى نموذج “كخدمة” للبنية التحتية أن مشغلي مراكز البيانات يمكن أن يوفروا أجهزة حديثة دون النفقات الرأسمالية المسبقة المرتبطة عادةً بانتعاش التكنولوجيا.

يمكن أن تساعد أنظمة التبريد بالماء الدافئ أيضًا، مما يسمح للمكونات مثل وحدات معالجة الرسوم بالعمل بشكل أكثر اتساقًا عند استخدام أعلى بدون تقليل الأداء الحراري. يجب على مشغلي مراكز البيانات اتخاذ نهج تدريجي “حمولة عمل واحدة في كل مرة” لبناء الزخم تدريجيًا نحو تغيير منهجي أوسع.

جعل الاستدامة عملية تشغيلية

تزيد المتطلبات المتزايدة المفروضة على مراكز البيانات من قبل أحمال العمل الذكية أن يتعين على المشغلين التركيز أكثر على الاستدامة في السنوات القادمة. يجب تخطيط البنية التحتية المادية والأحمال معًا، مما يربط الكفاءة المادية، مثل التبريد وتوصيل الطاقة، بكيفية تصميم الأحمال وتشغيلها.

ستزداد أهمية الدائرية أيضًا، وكذلك المكاسب القابلة للقياس لنماذج “كخدمة”. 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 لمواقع الويب الصديقة للبيئة.

تم إنتاج هذه المقالة كجزء من قناة Insights لخبراء TechRadarPro حيث نعرض أفضل وأ brightest minds في صناعة التكنولوجيا اليوم. الآراء المعبر عنها هنا هي آراء المؤلف وليست بالضرورة آراء TechRadarPro أو Future plc. إذا كنت مهتمًا بالمساهمة، يمكنك معرفة المزيد هنا: https://www.techradar.com/news/submit-your-story-to-techradar-pro