Egy adatközpont kívülről gyakran csak nagy ipari csarnoknak tűnik, belül azonban több ezer szerver, hálózati eszköz és tárolórendszer működik egyszerre. Ezek folyamatosan villamos energiát fogyasztanak, és a felvett energia jelentős része végül hővé alakul. Emiatt az adatközpont helyének kiválasztásakor nemcsak az ingatlan ára vagy az internetkapcsolat számít, hanem az is, hogy mennyi áram érhető el a közelben, és hogyan lehet elvezetni a keletkező hőt.
A nagy adatközpontok ezért gyakran erős villamosenergia-hálózat és kedvező hűtési lehetőségek közelében épülnek. A víz és a nagyfeszültségű hálózat azonban nem minden létesítménynél ugyanazt a szerepet tölti be.
A szerverek folyamatosan nagy teljesítményt igényelnek
Egy modern szerverrack fogyasztása már jóval nagyobb lehet annál, amit egy hagyományos iroda elektromos rendszere kezelni tudna. A nagy teljesítményű processzorok, GPU-k és AI-gyorsítók különösen sok energiát kérnek, miközben egy adatközpontban akár több száz vagy több ezer ilyen rack működhet.
A terhelés ráadásul nem alkalmi. A szerverek a nap 24 órájában üzemelnek, ezért az adatközpontnak állandó és kiszámítható energiaellátásra van szüksége.
Ezért előnyös, ha a közelben:
- nagy kapacitású alállomás található;
- több hálózati betáplálási útvonal érhető el;
- később további villamos teljesítmény kapcsolható be.
Egy nagy adatközpont energiaigénye már egy kisebb város fogyasztásával is összemérhető lehet. Emiatt nem elég egyszerűen rácsatlakozni a legközelebbi vezetékre: a teljes helyi villamos infrastruktúrát hozzá kell igazítani a terheléshez.
A nagyfeszültség csökkenti a nagy teljesítmény továbbításának veszteségét
Nagy villamos teljesítményt gazdaságosabb magasabb feszültségen továbbítani. Így ugyanahhoz a teljesítményhez kisebb áramerősség szükséges, ami mérsékli a vezetékeken keletkező veszteségeket és a szükséges kábelméretet.
Az adatközpont ezért jellemzően nem közvetlenül a szerverek számára használható feszültséget kap a hálózatból. A telephely saját transzformátorai és elosztórendszerei több lépésben alakítják át az energiát a megfelelő szintre.
A rendszerben rendszerint szünetmentes tápegységek is működnek, amelyek rövid hálózati zavar esetén azonnal átveszik az ellátást. Hosszabb kimaradásnál tartalék generátorok vagy más energiatároló megoldások biztosíthatják a működés folytatását.
A nagyfeszültségű infrastruktúra közelsége tehát nemcsak az áramszámláról szól. A fő kérdés az, hogy egyáltalán rendelkezésre áll-e akkora teljesítmény, amelyből egy nagy adatközpont stabilan működtethető.
A felvett energia végül nagyrészt hővé alakul
A szerverek elektromos energiából számítási munkát végeznek, de az energia végül szinte teljes egészében hőként jelenik meg az épületben. Ha ezt a hőt nem távolítják el, a processzorok és más alkatrészek túlmelegednek.
A hagyományos adatközpontokban nagy mennyiségű levegőt mozgatnak a racksorok között. A meleg levegőt hőcserélőkön keresztül hűtik le, majd visszavezetik a szerverterembe.
A nagy teljesítménysűrűségű AI-rendszereknél azonban egyre gyakoribb a folyadékhűtés. Ilyenkor a hűtőközeg közvetlenül a processzorok vagy gyorsítók közelében veszi fel a hőt. A folyadék sokkal hatékonyabban képes hőt szállítani, mint a levegő, ezért kisebb helyen nagyobb számítási teljesítmény helyezhető el.
Nem minden adatközpont fogyaszt közvetlenül sok vizet
A víz szerepe elsősorban a hűtési technológiától függ. Egyes létesítmények párologtatásos hűtést használnak. Ilyenkor a víz elpárologtatásával vonnak el hőt, ami energiahatékony megoldás lehet, de jelentős vízfogyasztással járhat.
Más adatközpontok zárt folyadékkört alkalmaznak. Ebben ugyanaz a hűtőközeg kering újra és újra, a hőt pedig száraz hűtők vagy más hőcserélők adják át a környezetnek. Ilyenkor jóval kisebb lehet a közvetlen vízigény.
A természetes vízfelület közelsége sem jelenti automatikusan azt, hogy az adatközpont egyszerűen nagy mennyiségű vizet szivattyúz ki belőle. A környezetvédelmi előírások, a vízhőmérséklet, a rendelkezésre álló mennyiség és az ökológiai hatások mind korlátozhatják ezt.
A hűvösebb éghajlat ezért önmagában is értékes lehet. Ha a külső levegő megfelelően hideg, a rendszer bizonyos időszakokban kevesebb aktív hűtést igényel.
Az AI még fontosabbá teszi az energia- és hűtési infrastruktúrát
A hagyományos webes és vállalati szerverekhez képest az AI-rendszerek sokkal nagyobb teljesítménysűrűséget érhetnek el. Egyetlen rackszekrényben rengeteg gyorsító dolgozhat, amelyek együttes fogyasztása és hőtermelése jóval magasabb a korábbi szervergenerációkénál.
Ez megváltoztatja az adatközpontok tervezését. Nem elég több szervert betenni ugyanabba az épületbe: erősebb elektromos betáplálás, vastagabb belső elosztás, nagyobb hűtési kapacitás és sok esetben új folyadékhűtési rendszer szükséges.
Ezért vált egyre fontosabbá már a telephely kiválasztásakor, hogy a környék energiahálózata később bővíthető legyen. Egy olcsó terület kevésbé értékes, ha éveket kell várni a szükséges hálózati kapacitásra.
A jó helyszín több infrastruktúra találkozása
Egy adatközpont számára az ideális hely nem egyszerűen vízpart vagy nagyfeszültségű vezeték mellett található. Szükség van gyors és több irányból elérhető optikai hálózatra, megbízható energiaellátásra, megfelelő hűtési lehetőségre és elegendő területre is.
A víz közelsége bizonyos hűtési rendszereknél nagy előny lehet, a nagyfeszültségű hálózat viszont szinte minden nagy létesítménynél alapvető. A modern AI-adatközpontok növekvő energiaigénye miatt pedig egyre gyakrabban nem az épület vagy a szerverek beszerzése jelenti a fő korlátot, hanem az, hogy rendelkezésre áll-e elegendő villamos energia és elvezethető-e a keletkező hő.
Fotó: Magnific
