Transizione energetica: attenzione ai consumi dei data center

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Nel 2023 i data center saranno interessati da una maggiore regolamentazione e da una più intensa supervisione da parte di enti esterni, a fronte dell’incremento dei consumi energetici e idrici del settore e dei cambiamenti climatici in corso. Vertiv ha identificato quello che sarà uno dei cinque trend per il settore nel 2023: la massima attenzione verso l’impatto ambientale e territoriale dei data center a livello globale.

“Il settore sta crescendo rapidamente, a causa del numero sempre maggiore di applicazioni che richiedono capacità di calcolo e di storage, portando a un corrispondente incremento dell’utilizzo di energia e risorse idriche nelle infrastrutture dei data center. Perseguire l’efficienza energetica e idrica è fondamentale per il progresso e la sostenibilità futura”, ha dichiarato Giordano Albertazzi, Chief Operating Officer di Vertiv. “Adottare una normativa più severa è inevitabile e porterà verso importanti innovazioni. Il processo non sarà sempre semplice o lineare, ma potrà essere gestito con il supporto di partner esperti del settore e con l’utilizzo di soluzioni innovative in grado di anticipare i cambiamenti e di soddisfare i requisiti di un settore in costante evoluzione.”

I cambiamenti nella progettazione e nella produzione di chip, che hanno limitato il consumo energetico dei server nel primo decennio e mezzo degli anni 2000, hanno mostrato i loro limiti, di conseguenza si è verificata un’impennata nella quantità di energia utilizzata dai server. In un recente report, intitolato Silicon heatwawe: the looming change in data center climates e pubblicato da Uptime Institute, sono stati citati i dati della società americana Spec (Standard Performance Evaluation Corporation) che indicano un aumento del consumo energetico dei server pari al 266% dal 2017. Questa accelerazione sta focalizzando l’attenzione sulla consapevolezza ambientale e sulla sostenibilità da parte di tutto il mercato. Di seguito, i principali trend identificati per il 2023 dagli esperti di Vertiv:

Le crescenti pressioni per soddisfare la domanda idrica ed energetica stanno imponendo ai governi di aumentare l’attenzione verso i data center e il loro consumo di risorse. Si stima che i data center siano oggi  responsabili di circa il 3% del consumo di energia a livello globale ed è previsto che sfioreranno il 4% entro il 2030. L’utilizzo energetico medio di un data center hyperscale (HDC) si aggira intorno ai 20-50MW all’anno (la quantità di energia necessaria per alimentare fino a 37.000 abitazioni). Gli esperti di Vertiv prevedono che nel 2023 questo fenomeno provocherà un maggiore controllo governativo.

In alcune zone del mondo è già realtà. Dublino (Irlanda) e Singapore, hanno già adottato misure per controllare i consumi di energia nei data center – specialmente nelle aree soggette a siccità – e questo potrebbe innescare lo stesso meccanismo anche in altri Paesi. Il Ministero dell’Energia degli Stati Uniti, ha dichiarato che l’utilizzo idrico medio effettivo (WUE) di un data center che si avvale di sistemi di raffreddamento a evaporazione, è pari a 1,8 litri per KWh. Questa tipologia di data center può arrivare a consumare dai 3 ai 5 milioni di litri d’acqua al giorno, comparabile al consumo medio di una città di 30/50.000 abitanti. Il settore continuerà a implementare misure per l’auto-controllo e l’auto-regolamentazione, in particolare dando priorità ai progetti termici ecocompatibili, ma il 2023 vedrà allo stesso tempo un aumento dei controlli normativi.

In un recente sondaggio promosso da Omdia è emerso che il 99% degli operatori di data center aziendali sostiene che i data center prefabbricati e modulari saranno parte della loro futura strategia. L’analisi di Vertiv per il 2023 indica una forte inclinazione nella stessa direzione anche per le architetture hyperscale, per sfruttare la velocità e l’efficienza che questa standardizzazione offre.

Si delinea così un concetto nuovo per i principali cloud provider che nello specifico si rivolgono ai fornitori di servizi di colocation, i quali operano da anni in modalità standardizzata. In particolare, questi cloud provider stanno affidando le loro nuove infrastrutture ai colo, per sfruttare la loro esperienza sul mercato e la comprovata replicabilità e velocità di implementazione. In breve tempo, la standardizzazione – che passa da componenti modulari come i gruppi di alimentazione e condizionamento e gli skid, a strutture interamente prefabbricate – diventerà l’approccio predefinito non solo per le imprese, ma anche per le strutture hyperscale e l’edge della rete.

Il generatore diesel è stato a lungo un componente imperfetto ma indispensabile per l’ecosistema dei data center. È in grado di produrre energia ma spesso rimane inutilizzato e allo stesso tempo richiede manutenzione o sostituzione del carburante dopo periodi di inattività. In fase di utilizzo, inoltre, produce emissioni di CO2 che gli operatori stanno disperatamente cercando di evitare. Ad oggi già alcune organizzazioni si affidano alle batterie per un supporto energetico più lungo – fino a cinque minuti in alcuni casi – e progettano i loro data center con una dotazione minima di generatori.

Si tratta di una fase di transizione che mira a ridurre il ruolo dei generatori, mentre il settore è alla ricerca di valide alternative – incluse nuove tecnologie per le batterie – per un’alimentazione di backup prolungata. Gli esperti di Vertiv indicano che il 2023 sarà l’anno in cui emergeranno sistemi alternativi, con una preferenza verso le celle a combustibile a idrogeno. Queste ultime opereranno inizialmente come un generatore, ovvero fornendo un momentaneo sostegno al consumo, con la previsione di diventare un sistema in grado di avere un funzionamento prolungato o addirittura continuo.

Dopo anni di relativa staticità della densità dei rack, gli operatori dei data center segnalano un rapido incremento della densità dei rack negli ultimi tre anni. Lo conferma il sondaggio Global Data Center Survey 2022 condotto dall’Uptime Institute. Questo fenomeno è particolarmente significativo tra i grandi data center aziendali e hyperscale. Infatti, quasi la metà di quelli che gestiscono strutture da 10MW e oltre ha segnalato di avere rack superiori a 20kW, mentre il 20% ha dichiarato rack superiori a 40kW.

Il dato è coerente con la progressiva evoluzione delle tecnologie dei server con sistemi di liquid cooling e con la maggiore diffusione e adozione di questo tipo di dispositivi. Gli aumenti del consumo energetico dei server si verificano a fronte della necessità di aggiungere rapidamente capacità. Questo costringe gli operatori a incrementare la densità dei rack negli spazi preesistenti nelle loro strutture, aumentandone di conseguenza il profilo termico con la conseguente necessità di implementare sistemi di liquid cooling. I nuovi standard OCP e Open19 di raffreddamento diretto dei chip non faranno altro che accelerare la tendenza a utilizzare questi sistemi di raffreddamento a basso impatto ambientale nel prossimo anno.

Omdia, nel documento 2022 Mobile Subscription and Revenue Forecast, prevede che quasi la metà di tutti gli abbonamenti alla rete mobile – più di 5,8 miliardi – passeranno alle reti 5G entro il 2027, spingendo il computing sempre più vicino all’utente. Il metaverso è invece un’applicazione alla ricerca di una rete informatica ad altissima densità e bassa latenza. Nel 2023 vedremo interagire queste due realtà, con le implementazioni del metaverso che sfrutteranno le reti 5G per abilitare le funzionalità a bassissima latenza richieste dalle applicazioni. In ultima analisi, tutto questo richiederà un rapido aumento di potenza di calcolo nelle postazioni edge a 5G e lo potremo iniziare a verificare a partire dal 2023, cui seguiranno implementazioni più ampie negli anni successivi. Con la crescente sofisticazione dell’edge della rete, nascerà anche la richiesta di infrastrutture più performanti a supporto. Saranno incluse tecnologie come l’intelligenza artificiale, i sistemi di pianificazione e gestione della realtà virtuale e una maggiore adozione di sistemi UPS con batterie agli ioni di litio per l’edge della rete, un trend in crescita che ne ha visto aumentare le vendite dal 2 all’8% fra agosto 2021 e agosto 2022 (fonte IDC).

“Negli ultimi anni, la sostenibilità è stata l’area di maggiore interesse per il settore dei data center, e questo è in linea con l’enfasi che ci sarà nel 2023 in termini di maggiori normative da parte dei governi, insieme al crescente interesse per le fonti energetiche rinnovabili”, ha dichiarato Karsten Winther, EMEA President di Vertiv. “Più si andrà avanti più operatori e gestori di data center avranno bisogno di affidarsi a partner che abbiano infrastrutture adeguate e che siano in grado di indirizzarli verso le tecnologie migliori per aiutarli a conseguire l’obiettivo a impatto zero. Con queste innovazioni e trasformazioni, in particolare con il 5G e il metaverso, il 2023 si prospetta un anno molto stimolante per i nostri clienti e per l’intero settore.”

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