Pusat data mengkonsumsi 3-5% listrik dunia, dan di beberapa negara, seperti China, angka ini mencapai 7%. Pusat data memerlukan listrik 24/7 agar peralatannya tetap berfungsi dengan lancar. Akibatnya, pengoperasian pusat data memicu emisi gas rumah kaca ke atmosfer, dan dari segi tingkat dampak negatifnya terhadap lingkungan, dapat dibandingkan dengan perjalanan udara. Kami mengumpulkan penelitian terbaru untuk mengetahui bagaimana pusat data memengaruhi lingkungan, apakah hal tersebut dapat diubah, dan apakah ada inisiatif serupa di Rusia.
Menurut yang terakhir di Supermicro, pusat data sadar lingkungan yang menerapkan solusi ramah lingkungan dapat mengurangi dampak lingkungan hingga 80%. Dan penghematan listrik adalah untuk menjaga semua kasino Las Vegas tetap menyala selama 37 tahun. Namun saat ini, hanya 12% pusat data dunia yang bisa disebut βhijauβ.
berdasarkan survei terhadap 5000 perwakilan industri TI. Ternyata 86% responden secara umum tidak memikirkan dampak data center terhadap lingkungan. Dan hanya 15% manajer pusat data yang peduli terhadap tanggung jawab sosial dan penilaian efisiensi energi suatu perusahaan. Secara umum, industri ini berfokus pada tujuan yang terkait dengan memastikan toleransi kesalahan dalam pengoperasian, dibandingkan efisiensi energi. Meskipun bermanfaat bagi pusat data untuk fokus pada hal terakhir: rata-rata perusahaan dapat menghemat sumber daya energi hingga $38 juta.
PUE
PUE (Efisiensi Pemanfaatan Daya) adalah metrik untuk mengevaluasi efisiensi energi pusat data. Langkah tersebut disetujui oleh anggota konsorsium The Green Grid pada tahun 2007. PUE mencerminkan rasio energi listrik yang dikonsumsi oleh pusat data dengan energi yang dikonsumsi langsung oleh peralatan pusat data. Jadi, jika pusat data menerima daya 10 MW dari jaringan, dan semua peralatan βtetapβ pada 5 MW, indikator PUE akan menjadi 2. Jika βcelahβ dalam pembacaan berkurang, dan sebagian besar listrik mencapai peralatan , koefisiennya akan cenderung pada indikator ideal adalah satu.
Dalam laporan Survei Pusat Data Global bulan Agustus dari Uptime Institute (di antara responden - 900 operator pusat data), rata-rata rasio PUE global di level 1,59. Secara keseluruhan, angka tersebut telah berfluktuasi pada tingkat ini sejak tahun 2013. Sebagai perbandingan, pada tahun 2013 PUE sebesar 1,65, tahun 2018 sebesar 1, dan tahun 58 sebesar 2019.
Meskipun skor PUE tidak cukup adil untuk membandingkan pusat data dan geografi yang berbeda, Uptime Institute menyusun tabel perbandingan tersebut.
Perbandingan tersebut tidak adil karena beberapa pusat data berada dalam kondisi iklim terburuk. Jadi, untuk mendinginkan pusat data bersyarat di Afrika, Anda memerlukan lebih banyak listrik dibandingkan pusat data yang berlokasi di Eropa utara.
Logikanya, pusat data yang paling tidak efisien dalam hal energi berada di Amerika Latin, Afrika, Timur Tengah, dan sebagian kawasan Asia-Pasifik. Eropa dan kawasan yang menyatukan Amerika Serikat dan Kanada menjadi yang paling βteladanβ dalam hal PUE. Omong-omong, responden di negara-negara ini lebih banyak - masing-masing 95 dan 92 penyedia pusat data.
Studi ini juga mengevaluasi pusat data di Rusia dan negara-negara CIS. Benar, hanya 9 responden yang mengikuti survei. PUE pusat data domestik dan "tetangga" adalah 1,6.
Cara menurunkan PUE
Pendinginan alami
Menurut , sekitar 40% dari seluruh energi yang dikonsumsi oleh pusat data digunakan untuk pengoperasian sistem pendingin buatan. Penerapan pendinginan gratis (free-cooling) membantu mengurangi biaya secara signifikan. Dengan sistem seperti itu, udara luar disaring, dipanaskan atau didinginkan, setelah itu dialirkan ke ruang server. Udara panas yang "habis" dibuang atau tercampur sebagian, jika perlu, dengan aliran masuk.
Dalam kasus pendinginan bebas, iklim sangatlah penting. Semakin suhu udara luar ruangan sesuai untuk ruang pusat data, semakin sedikit energi yang dibutuhkan untuk membawanya ke βkondisiβ yang diinginkan.
Selain itu, pusat data dapat ditempatkan di dekat reservoir - dalam hal ini, air dari reservoir tersebut dapat digunakan untuk mendinginkan pusat data. Omong-omong, menurut perkiraan Stratistics MRC, pada tahun 2023 nilai pasar teknologi pendingin cair akan mencapai $4,55 miliar. Diantara jenisnya adalah pendinginan imersi (perendaman peralatan dalam minyak imersi), pendinginan adiabatik (berdasarkan teknologi penguapan, yang digunakan dalam Pusat data Facebook), penukar panas (pendingin dengan suhu yang diperlukan disuplai langsung ke rak peralatan, menghilangkan panas berlebih).
Pemantauan dan penggantian peralatan tepat waktu
Penggunaan kapasitas yang tersedia di pusat data secara benar juga akan membantu meningkatkan efisiensi energi. Server yang sudah dibeli harus berfungsi untuk tugas-tugas klien, atau tidak menghabiskan energi selama waktu henti. Salah satu cara untuk mengendalikan situasi ini adalah dengan menggunakan perangkat lunak manajemen infrastruktur. Misalnya saja sistem Manajemen Infrastruktur Pusat Data (DCIM). Perangkat lunak tersebut secara otomatis mendistribusikan kembali beban di server, mematikan perangkat yang tidak digunakan, dan memberikan rekomendasi mengenai kecepatan kipas pendingin (sekali lagi, untuk menghemat energi dari pendinginan yang berlebihan).
Bagian penting dari peningkatan efisiensi energi pusat data adalah pembaruan peralatan secara tepat waktu. Server yang ketinggalan zaman seringkali memiliki kinerja dan intensitas sumber daya yang lebih rendah dibandingkan generasi baru. Oleh karena itu, untuk menurunkan PUE, disarankan untuk memperbarui peralatan sesering mungkin - beberapa perusahaan melakukan hal ini setiap tahun. Dari penelitian Supermicro: Siklus penyegaran perangkat keras yang dioptimalkan dapat mengurangi limbah elektronik lebih dari 80% dan meningkatkan kinerja pusat data sebesar 15%.
Ada juga cara untuk mengoptimalkan ekosistem pusat data tanpa biaya yang signifikan. Jadi, Anda dapat menutup celah di lemari server untuk mencegah kebocoran udara dingin, mengisolasi lorong yang panas atau dingin, memindahkan server dengan muatan tinggi ke bagian pusat data yang lebih dingin, dan sebagainya.
Lebih sedikit server fisik - lebih banyak mesin virtual
VMware telah menghitung bahwa perpindahan ke server virtual mengurangi konsumsi daya sebesar 80% dalam beberapa kasus. Hal ini karena menempatkan lebih banyak server virtual pada lebih sedikit mesin fisik secara logis mengurangi biaya pemeliharaan perangkat keras, pendinginan, dan daya.
perusahaan NRDC dan Anthesis menunjukkan bahwa mengganti 3 server dengan 000 mesin virtual menghemat $150 juta listrik.
Antara lain, virtualisasi memungkinkan untuk mengalokasikan kembali dan mengembangkan sumber daya virtual (prosesor, memori, penyimpanan) dalam proses. Oleh karena itu, listrik hanya digunakan untuk menjamin pengoperasian, tidak termasuk biaya peralatan yang menganggur.
Tentu saja sumber energi alternatif juga dapat dipilih untuk meningkatkan efisiensi energi. Untuk melakukan hal ini, beberapa pusat data menggunakan panel surya dan generator angin. Namun, ini adalah proyek yang cukup mahal dan hanya mampu dibiayai oleh perusahaan besar.
Hijau dalam praktiknya
Jumlah pusat data di dunia dari 500 pada tahun 000 menjadi lebih dari 2012 juta. Angka konsumsi listrik mereka meningkat dua kali lipat setiap empat tahun. Pembangkitan listrik yang dibutuhkan oleh pusat data berhubungan langsung dengan jumlah emisi karbon yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil.
Ilmuwan dari Universitas Terbuka Inggris Raya bahwa pusat data menghasilkan 2% emisi CO2 dunia. Jumlah ini hampir sama dengan maskapai penerbangan terbesar di dunia. Pada tahun 2019, pembangkit listrik mengeluarkan 44 juta ton COβ untuk menggerakkan 2018 pusat data di Tiongkok, menurut studi GreenPeace tahun 99.
Para pemimpin besar dunia seperti Apple, Google, Facebook, Akamai, Microsoft bertanggung jawab atas dampak negatif terhadap alam dan mencoba menguranginya dengan menggunakan teknologi "hijau". Jadi, CEO Microsoft Satya Nadella berbicara tentang niat perusahaan untuk mencapai tingkat emisi karbon negatif pada tahun 2030, dan pada tahun 2050 sepenuhnya menghilangkan dampak emisi sejak perusahaan tersebut didirikan pada tahun 1975.
Namun, raksasa bisnis ini memiliki sumber daya yang cukup untuk melaksanakan rencana mereka. Dalam teks ini, kami akan menyebutkan beberapa pusat data βpenghijauanβ yang kurang dikenal.
Patung raksasa
Pusat data yang terletak di kotamadya Ballengen (Norwegia), memposisikan dirinya sebagai pusat data yang beroperasi dengan 100% energi terbarukan. Jadi, untuk menjamin pengoperasian peralatan, air digunakan untuk mendinginkan server, air dan pembangkit listrik tenaga angin. Pada tahun 2027, pusat data berencana untuk melampaui kapasitas listrik 1000 MW. Kini Kolos menghemat 60% listrik.
Data Generasi Selanjutnya
Pusat data Inggris melayani perusahaan seperti perusahaan telekomunikasi BT Group, IBM, Logica, dan lainnya. Pada tahun 2014, NGD mengaku telah mencapai PUE idealnya yaitu satu. Panel surya yang terletak di atap pusat data mendekatkan efisiensi energi maksimum pusat data. Namun, para ahli kemudian mempertanyakan hasil yang agak utopis tersebut.
Benteng Knox Swiss
Pusat data ini adalah sejenis proyek loteng. Pusat data tersebut "tumbuh" di lokasi bunker tua Perang Dingin yang dibangun oleh militer Swiss jika terjadi konflik nuklir. Selain fakta bahwa pusat data tidak memakan ruang di permukaan planet, pusat data ini juga menggunakan air glasial dari danau bawah tanah dalam sistem pendinginnya. Berkat ini, suhu sistem pendingin dijaga pada 8 derajat Celcius.
Ekuinoks AM3
Pusat data yang berlokasi di Amsterdam ini menggunakan menara pendingin Aquifer Thermal Energy Storage dalam infrastrukturnya. Udara sejuknya menurunkan suhu koridor panas. Selain itu, sistem pendingin cair digunakan di pusat data, dan air limbah yang dipanaskan digunakan untuk memanaskan Universitas Amsterdam.
Apa yang ada di Rusia
ΠΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ CNews mengungkapkan peningkatan jumlah rak di penyedia layanan pusat data terbesar Rusia. Pada tahun 2019, pertumbuhannya sebesar 10% (hingga 36,5 ribu), dan pada tahun 2020 jumlah rak dapat meningkat sebesar 20%. Penyedia pusat data berjanji untuk mencetak rekor dan menyediakan 6961 rak lebih banyak kepada pelanggan tahun ini.
Pada CNews, efisiensi energi dari solusi dan peralatan yang diterapkan untuk memastikan pengoperasian pusat data berada pada tingkat yang sangat rendah - 1 W daya yang berguna menyumbang hingga 50% dari biaya non-produksi.
Namun, pusat data Rusia termotivasi untuk mengurangi PUE. Namun, pendorong kemajuan bagi banyak penyedia layanan bukanlah perlindungan lingkungan dan tanggung jawab sosial, melainkan manfaat ekonomi. Pendekatan yang tidak rasional terhadap konsumsi energi memerlukan biaya.
Di tingkat negara bagian, tidak ada standar lingkungan mengenai pengoperasian pusat data, serta insentif ekonomi bagi mereka yang menerapkan inisiatif βhijauβ. Oleh karena itu, di Rusia hal ini masih menjadi tanggung jawab pribadi pusat data.
Cara paling umum untuk menunjukkan kesadaran lingkungan dari pusat data domestik:
- Transisi ke metode pendinginan peralatan yang lebih hemat energi (sistem pendingin bebas dan pendingin cair);
- Pembuangan peralatan dan pemborosan tidak langsung dari pusat data;
- Kompensasi atas dampak negatif pusat data terhadap alam melalui partisipasi dalam kampanye lingkungan dan investasi dalam proyek ramah lingkungan.
Kirill Malevanov, Direktur Teknis, Selectel
Saat ini, PUE pusat data Selectel adalah 1,25 (Dubrovka DC di Wilayah Leningrad) dan 1,15-1,20 (Berzarina-2 DC di Moskow). Kami memantau rasio tersebut dan berupaya menggunakan solusi yang lebih hemat energi untuk pendinginan, penerangan, dan aspek pekerjaan lainnya. Server modern sekarang mengonsumsi energi dalam jumlah yang kira-kira sama, tidak masuk akal untuk bertindak ekstrem dan berjuang untuk 10W. Namun, dalam hal peralatan yang menjamin pengoperasian pusat data, pendekatannya berubah - kami juga melihat indikator efisiensi energi.
Jika kita berbicara tentang daur ulang, maka Selectel telah menandatangani perjanjian dengan beberapa perusahaan yang bergerak di bidang daur ulang peralatan. Tidak hanya server yang dibuang, tetapi juga banyak hal lainnya: baterai dari catu daya yang tidak pernah terputus, etilen glikol dari sistem pendingin. Kami mengumpulkan dan mendaur ulang bahkan kertas bekas - bahan kemasan dari peralatan yang datang ke pusat data kami.
SeleΡtel melangkah lebih jauh dan meluncurkan program Green Selectel. Kini perusahaan akan menanam satu pohon setiap tahunnya untuk setiap server yang berjalan di pusat data perusahaan. Perusahaan melakukan penanaman hutan massal pertama pada 19 September - di wilayah Moskow dan Leningrad. Total ditanam 20 pohon yang nantinya mampu menghasilkan oksigen hingga 000 liter per tahun. Aksi ini tidak akan berhenti sampai disitu saja, rencananya adalah menerapkan inisiatif βhijauβ sepanjang tahun. Anda dapat mengetahui tentang promosi baru di situs web. ΠΈ Π² .
Sumber: www.habr.com