A medida que el número de centros de datos continúa aumentando en los Estados Unidos, la buena noticia es que se están volviendo mucho más eficientes energéticamente. Un nuevo informe del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía Berkeley Lab descubrió que el consumo de electricidadpor los centros de datos en todo el país, después de aumentar rápidamente durante más de una década, comenzó a estabilizarse en 2010 y se ha mantenido estable desde entonces, a poco menos del 2 por ciento del consumo total de electricidad de los EE. UU.
Además, se proyecta que el consumo de electricidad mantendrá una tasa de crecimiento baja hasta 2020, mientras que la base total de servidores instalados aumentará en un 40 por ciento de 2010 a 2020, según el nuevo informe de Berkeley Lab titulado, "Informe de uso de energía del centro de datos de Estados Unidos, "el primer análisis energético integral de centros de datos en casi 10 años.
"Durante esa década, la cantidad de ahorro de energía es de aproximadamente 620 mil millones de kilovatios-hora, o más de $ 60 mil millones, gracias a prácticas eficientes", dijo el investigador de Berkeley Lab, Arman Shehabi, uno de los principales autores del informe.
El último análisis exhaustivo se realizó en 2008, un informe al Congreso que también fue realizado por Berkeley Lab. Se encontró que el uso de electricidad por parte de los centros de datos se duplicaba cada cinco años, debido en gran parte al crecimiento explosivo tanto en el número como en la densidad de datos"La idea de que el uso de la electricidad se duplica cada cinco años todavía se cree comúnmente hasta el día de hoy", dijo Shehabi. "De hecho, ha habido avances tremendos en eficiencia. Pero todavía hay oportunidades tremendas en el corto plazo".
Los autores del nuevo informe de Berkeley Lab, incluidos Dale Sartor, Sarah Smith, Richard Brown y Magnus Herrlin, varios de los cuales también trabajaron en el informe de 2008, recopilaron datos sobre envíos de servidores y almacenamiento, redes y otros equipos yluego construyó un modelo para proyectar el consumo de energía del centro de datos, que incluía centros de datos que variaban en tamaño desde un armario con menos de cinco servidores hasta instalaciones informáticas de "hiperescala" con decenas de miles de servidores en edificios del tamaño de un hangar, como los operados porempresas como Google y Amazon.
En general, descubrieron que los centros de datos más grandes han logrado avances significativos en el funcionamiento de manera más eficiente. Al mismo tiempo, los centros de datos más pequeños, que no están aumentando en número pero que aún representan el 60 por ciento de todo el uso de energía del centro de datos en2020, todavía son a menudo ineficientes. "El crecimiento de la industria se produce principalmente en los centros de datos de hiperescala, pero hay oportunidades en el típico centro de datos corporativo o institucional", dijo Sartor. "Hay millones de ellos en armarios o salas pequeñas, y estánno muy eficiente "
El estudio estimó que los centros de datos en los EE. UU. Consumieron un total de 70 mil millones de kWh en 2014, lo que representa aproximadamente el 1.8 por ciento del consumo total de electricidad en los EE. UU. De 2010 a 2014, el consumo aumentó en aproximadamente un 4 por ciento, y de 2014 a 2020se prevé que aumente otro 4 por ciento. Esto contrasta con un aumento del 90 por ciento entre 2000 y 2005 y un aumento del 24 por ciento entre 2005 y 2010. Los envíos de servidores se desaceleraron notablemente en 2009, probablemente debido en gran parte a la recesión económica,los autores notaron.
Los investigadores encontraron tres razones principales para las mejoras en la eficiencia energética. Un factor fue que las estrategias de enfriamiento y alimentación han mejorado ". En el pasado, la mayoría de los centros de datos arruinaban el aire acondicionado de manera indiscriminada para evitar que el equipo se sobrecalentara;ineficiente ", dijo Shehabi." Ahora hay estrategias de enfriamiento más avanzadas, como aislamiento de pasillo caliente, economizadores y enfriamiento de líquidos, que hacen que el proceso de enfriamiento sea mucho menos intensivo en energía ".
Una segunda razón es algo llamado escalamiento, o "proporcionalidad de potencia". Smith explicó: "La mayoría de los servidores están inactivos la mayor parte del tiempo, pero tradicionalmente no fueron diseñados para reducir su consumo de electricidad cuando realizan menos procesamiento.Eso ha estado mejorando "
Con un mejor software de administración de energía y un mejor hardware, los servidores pueden reducir su consumo de energía cuando están inactivos o no se utilizan por completo.
Otra forma de abordar este problema es reducir la cantidad de tiempo que los servidores permanecen inactivos reduciendo el número total de servidores ". La industria ha estado consolidando servidores, de modo que en lugar de tener cinco servidores funcionando a aproximadamente el 10 por ciento, puedentener uno más cerca del 50 por ciento ", dijo Smith.
Este intercambio de recursos, o "virtualización", es una tendencia de la industria que ha impulsado el aumento de los servicios en la nube, y es la tercera área de mejora. "La nube es sin duda uno de los impulsores de una mayor eficiencia energética", dijo Sartor"Los centros de datos solían considerarse un costo fijo, pero en un entorno de nube, el proveedor de menor costo va a ganar. La energía es una de las cosas más fáciles de optimizar".
Dadas estas tendencias, los investigadores proyectaron tres escenarios futuros en los que podría lograrse aún más ahorro de energía. En el "escenario de administración mejorada", se eliminan los servidores inactivos y se realizan otras mejoras operativas y tecnológicas de bajo capital. Esto produjo otros 10porcentaje de ahorro en 2020 en relación con un escenario de "tendencias actuales".
En el escenario de "cambio de hiperescala", el 80 por ciento de los servidores en los centros de datos pequeños se reubica en instalaciones de hiperescala, lo que arrojó un ahorro de energía del 25 por ciento sobre el escenario de "tendencias actuales". Y el escenario de "mejores prácticas" supone la adopción generalizada delas tecnologías y prácticas más eficientes para cada tipo de centro de datos, logrando así un ahorro del 40 por ciento sobre el escenario de "tendencias actuales".
"Esta es la gran historia: tenemos la oportunidad de reducir el uso de energía en los centros de datos de EE. UU. Aún más y, al mismo tiempo, proporcionar un orden de magnitud de mayor rendimiento computacional", dijo Sartor.
La investigación fue financiada por el Programa Federal de Administración de Energía FEMP del DOE. Otros coautores incluyen a Jonathan Koomey de la Universidad de Stanford, Eric Masanet de la Universidad de Northwestern y Nathaniel Horner e Inês Azevedo de la Universidad Carnegie Mellon.
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Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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