Az orosz–ukrán háború miatt kialakult energiaválság kifogta a szelet az adatközpontok vitorlájából: hiába a fenntartható törekvések és zöld megoldások, egyre több datacenter kerül nehéz helyzetbe, amit csak tovább ront a népharag. Energiazabáló monstrumok vagy a jövő meg nem értett hírnökei – mi vár az adatközpontokra egy energiaválsággal terhelt jövőben?
◼︎ A cél az 1,2 PUE
2018 és 2020 között több adat keletkezett, mint az azt megelőző teljes emberi történelem során, amit természetesen valahol tárolni kell. Az értékes és kevésbé értékes információmorzsák milliárdjainak jelentős részét hatalmas és energiaigényes adatközpontok őrizik, a Covidot követő digitalizációs robbanás pedig erre rátett még megszámlálhatatlanul sok lapáttal. Az adatmennyiség az idővel exponenciálisan növekszik, a CloudTweaks becslése szerint naponta legalább 2,5 kvintillió bájtnyi adat keletkezik (ami leírva úgy néz ki, hogy a 25 után még 18 nullát odateszünk), amelyben a Curiosity a Marson gyűjtött adataitól elkezdve a legutóbbi nyaralásról készült Facebookon megosztott fotóig minden benne van.
A legtöbb adattal nem meglepő módon a Google rendelkezik, a napi 3,5 milliárd keresés feldolgozása mellett 10 exabájtnyi adatot tárol (ez 10 milliárd gigabájtot jelent). A Facebook, a Microsoft és az Amazon csak ezután következik a sorban, pedig utóbbi a legtöbb szervert birtokolja, szám szerint egymillió-négyszázezret.
Átalakult az országok energiafogyasztásának szerkezete is.
Adatközponti matek
Világszinten jelenleg 750 terawattóra (TWh) az informatika fogyasztása, ebből körülbelül 250 TWh-t tesz ki az adatközpontoké, ami a teljes áramfogyasztás mintegy 1 százalékának felel meg.
Az Európai Unió országait nézve ez a szám hozzávetőlegesen 100 TWh. Magyarországon egy nagyon nagy adatközpont maximum 800 megawattórát (MWh-t) „eszik”, ám igen ritka, hogy maximális kapacitáson üzemel a datacanter, így ha becsülni kellene a rendelkezésre álló adatokból (népességarány, IT-helyzet és ismert adatközpontok alapján), a hazai összes adatközponti fogyasztás valahol 3 és 5 TWh között lehet.
Míg itthon nem tarthatatlan az adatközpontok energiaigényének kielégítése, addig például Írországban, Dániában és Hollandiában más a helyzet. Írországban az energiaigény 2015 és 2022 között 144 százalékkal nőtt (a 2015-ös 1,2 TWh-ról 2020-ban 3,0 TWh-ra), míg az előrejelzések szerint az adatközpontok 2029-re az összes írországi villamosenergia-igény 27 százalékát fogják kitenni. Dániában is hasonló a helyzet, 2030-ra a dán villamos energia 15 százalékát az adatközpontok fogják elnyelni, Hollandia fővárosa azonban köszöni, nem kér több adatközpontot, ezért 2020-ban megszüntette azok további építését az energia- és területigényével kapcsolatos aggodalmak miatt.
Viszonyításképpen, hogy a számok mögötti tartalom befogadhatóbb méreteket öltsön: a 750 TWh/év huszonegyszerese a teljes magyar energiatermelési kapacitásnak, és 15 év hazai energiafogyasztásával egyenlő. A világméretű távközlés (internet) 260-340 TWh energiaigényű, míg a kliensek (mobiltelefonok, számítógépek, tabletek, hordható eszközök) körülbelül 200 TWh energiaigényűek. A kormányrendeletben meghatározott, támogatott fogyasztási felső érték havonta 210 kilowattóra (kWh) áram. A mobiltelefon-töltő 100 töltése tesz ki 1 kWh-t vagy egy 40 W-os izzó 25 órányi használata. De a digitális térben tartott húsz perces előadásnak is van ám energiaköltsége: 1 GB közvetítve körülbelül 0,1 kWh-t kóstál.
Szóval meglehetősen nagy mennyiségű energiáról beszélünk már egy terawattóra esetén is, nem beszélve arról, hogy az adatközpontok egy éves működtetése a globális széndioxid-kibocsátást 0,3 százalékkal növelte 2021-ben.
Lehetséges-e a zöld informatika?
A CO2-lábnyomot az adatközpontok tervezése során is egyre többen veszik számításba, ahogy a már meglévő adatközpontok estében is egyre többen törekszenek az energiafelhasználás optimalizálására. A meglévő adatközpontok esetében az adatközponti (gépészeti) fogyasztás, az informatikai infrastruktúra fogyasztásoptimalizálása, a távközlési optimalizáció, az alkalmazások és adatok optimalizálása jelentheti a kiutat. De nézzük mit jelent ez a gyakorlatban a teljesség igénye nélkül!
Éles környezetekben a CPU-k, a GPU-k és a hűtés energiafogyasztása jelenti a legnagyobb kiadást, a jelenlegi szerverek energiaigénye 0,3 és 1 kilowatt között mozog, hűtésük éves energiaköltsége 150 és 500 ezer forint közé tehető. A teljes szerver-életútra leosztva ez már jelentős, milliós költség. A hűtésen felül az infrastruktúra is pénznyelő lehet: a merevlemez például sokkal több energiát igényel, mint az SSD, ahogy a nem használt erőforrások „felkapcsoltan” hagyása és a virtualizáció nélkülözése is.
A már meglévő adatközpontok estében az egyébként teljesen egyszerű megoldásoktól elkezdve az egészen bonyolultakig sok mindenen lehet spórolni, a „zöldülést” mégis a szerverkörnyezet modernizálásával és automatizációs megoldások bevezetésével érdemes kezdeni, ezzel párhuzamosan pedig jöhet a PUE (power usage effectiveness, az energiafelhasználás hatékonysága): ennek figyelésével az adatközpont energiahatékonyságát lehet követni. Minél közelebb van ez a mérőszám az 1-hez, annál jobban optimalizált az adatközpont energiafelhasználása. A PUE mérőszám az informatikai berendezések energiafogyasztása, valamint a hűtés és az adatközpont egyéb rendszerei által használt energia közötti arányt mutatja meg. Minél inkább automatizált, modernizált és integrált a működés, annál inkább közelít a jelenleg ideálisnak tekinthető 1,2-es mérőszám felé. A hazai energiaközpontokat vizsgálva 1,4-2 közötti PUE-értékeket kapunk.
Ha pedig nem meglévő, hanem az újonnan épült létesítményeket nézzük, a nagyvállalatok egyértelműen letették a voksukat a teljesen zöld energiával működő adatközpontok mellé. A Microsoft például a közelmúltban egy tiszta energiát használó adatközpontot telepített az Északi-tengerbe, többek között a hűtési költségek csökkentése céljából. Egy kevésbé extravagáns utat járva az Apple – több mint egy évtizede tett ígéretéhez híven – kizárólag megújuló energiát használ az adatközpontjaiban.
A megújuló energiaforrások felhasználásával nemcsak az üzemeltetés költsége csökkenthető, hanem a környezetre rótt terhelés is, az adatközpontok ugyanis globális szinten az üvegházhatást okozó összes gázkibocsátás 2 százalékáért felelősek. A fenntartható működés persze elsősorban nemcsak belső indíttatásból születik, hanem ügyfélelvárásokból is.
A 451 Research által készített kutatásból kiderült, hogy a fenntarthatósági és hatékonysági programot indító adatközpont-üzemeltetők között a legnagyobb motivációt az ügyfélelvárások jelentik: 50 százalékuk indokolta ezzel az ilyen jellegű beruházásokat, a hosszú távú működési biztonságot 40 százalék emelte ki, míg a jogszabályi előírásokat a válaszadók 36 százaléka említette az okok között. Az adatközponti szolgáltatást kínáló cégek 97 százaléka jelezte, hogy néhány, vagy akár az összes ügyfele igényli, hogy szerződésben is rögzítsék a fenntartható megoldások iránti elkötelezettséget. Ezen felül nagyjából a válaszadók egyharmada figyeli a szén-dioxid-kibocsátás intenzitását az általa működtetett létesítményben.
A fenntarthatóság tehát fontos szempont, ugyanakkor ezek az elvárások gyakran figyelmen kívül hagyják azt a csúf igazságot, hogy az adatközpontoknak állandó és megbízható energiaellátásra van szükségük a folyamatos rendelkezésre álláshoz, ugyanakkor a megújuló energiák nem feltétlenül elégítik ki ezeket a követelményeket.
Fűteni adatközponttal is lehet
Az éremnek természetesen ez esetben is két oldala van, az adatközpontok által termelt hő ugyanis némi kreativitással visszacsatornázható a gazdasági körforgásba. Például Svédországban a „Stockholm Data Parks” kezdeményezés keretein belül a város adatközpontjaiban keletkező „hulladékhő” felhasználásával rásegítenek a fűtésrendszerre, ami a jelen gazdasági környezetben igen ígéretes megoldásnak tűnik. A legnagyobb adatközpontok több mint 100 megawattóra hasznosítható hőenergiát termelnek, ami 80 000 otthon energiaellátásához elegendő. A „Stockholm Data Park” hosszú távú célja, hogy 2035-re Stockholm teljes fűtési szükségletének 10 százalékát fedezze.
A fenntarthatósági célok teljesítésén túl komoly pénzügyi ösztönzőkkel is rendelkeznek azok a vállalatok, amelyek úgy döntenek, hogy ilyen módon is kihasználják adatközpontjaikat. A Global Market Insights piackutató előrejelzése szerint az adatközpontok fűtési piaca (a DLC, direct liquid cooling, a felmelegített hűtővíz másodlagos felhasználása) 2025-re több mint 2,5 milliárd dollárt fog érni, szemben a 2018-as 750 millió dollárral. Így miközben a vállalatok profitálnak, az ügyfelek olcsóbb energiát kapnak.
Ami pedig magát az adatközpont piacát illeti, a datacenter-szolgáltatások értékét 2020-ban 48,9 milliárd dollárra becsülték. A feltételezések szerint 2026-ra ez a szám 105,6 milliárd dollárra nő.
A holnap adatközpontjának irányvonalai
A fentiekből is jól körvonalazódik, hogy komoly pénzügyi potenciál van az adatközpontok jövőjében. Kétségtelen, hogy azoknak áll a zászló, akik kiszolgálják az ügyfeleik azon várakozását, amely a fenntarthatóságot firtatja, ahogy az is kétségtelen, hogy az energiaválság közepette a zöld energiából működő, a gazdasági körforgásba visszatermelő létesítmények lesznek a befutók.
Ami a trendeket illeti, az Also azzal számol, hogy az automatizálás egyre nagyobb teret fog hódítani. A már meglévő létesítmények körében a részben vagy egészben automatizált folyamatok, a mesterséges intelligencia és a folyamatrobotizálási (RPA-) megoldások adaptálása egyre gyakoribb lesz. Ezzel párhuzamosan az edge computing komoly szerepet fog játszani a jövőbeli adatközpontok fejlesztésében, és meg fogja változtatni a létesítményeket, hiszen a számítási teljesítmény decentralizációja közvetlen hatással lesz arra, hogy milyen típusú adatközpontokkal fogunk találkozni a jövőben.
