Un centro de datos ecológico , o centro de datos sostenible , es una instalación de servicio que utiliza tecnologías de eficiencia energética . No contienen sistemas obsoletos (como servidores inactivos o infrautilizados) y aprovechan tecnologías más nuevas y eficientes.
Con el crecimiento exponencial y el uso de Internet , el consumo de energía en los centros de datos ha aumentado significativamente. Debido al impacto ambiental resultante, el aumento de la conciencia pública, el mayor costo de la energía y la acción legislativa, se ha ejercido una mayor presión sobre las empresas para que sigan una política verde . Por estas razones, la creación de centros de datos sostenibles se ha vuelto esencial en un sentido ambiental y comercial. [1]
Energía usada
Ha aumentado el uso de técnicas informáticas de alto rendimiento , intercambiando el consumo de energía por un mayor rendimiento. Las estimaciones de la industria sugieren que los centros de datos consumen del tres al cinco por ciento de la energía global del mundo. [2] Según una encuesta de AFCOM State of the Data Center, el 70 por ciento de los proveedores de centros de datos indicaron que la densidad de energía por rack ha aumentado significativamente desde 2013. Los gerentes se han visto obligados a encontrar nuevas formas de alimentar sus centros de datos con fuentes de energía renovable. como hidroeléctrica, [3] solar, geotérmica y eólica. Se desarrollaron tecnologías más eficientes para reducir el consumo de energía del centro de datos. [4]
Métrica
Se han desarrollado varias métricas para medir la eficiencia energética en los centros de datos. La eficacia del uso de energía (PUE) y la eficacia del uso de carbono (CUE) son dos métricas de uso frecuente creadas por Green Grid (TGG), un consorcio global dedicado a promover la eficiencia energética en los centros de datos.
Eficacia del uso de energía
PUE se inventó en 2007 y propuso nuevas pautas para medir el uso de energía en los centros de datos.
Esta relación describe cuánta energía adicional necesita un centro de datos para mantener el equipo de TI por cada vatio entregado al equipo. La mejor PUE que puede tener un centro de datos es 1: una situación ideal, sin uso de energía adicional. Cuando se introdujo la PUE, los estudios encontraron que la PUE promedio de la industria estaba entre 2.5 y 3. En estudios más recientes, la PUE promedio cayó a alrededor de 1.7 usando este marco. PUE inició el cambio de la industria de los centros de datos hacia la eficiencia energética. [5]
PUE | 1.2 | 1,5 | 2 | 2.5 | 3 |
---|---|---|---|---|---|
Nivel de eficiencia [6] | Muy eficiente | Eficiente | Promedio | Ineficiente | Muy ineficiente |
Aunque PUE es la métrica más utilizada por los centros de datos para medir la eficiencia energética, su confiabilidad aún se debate; [7] [8]
Eficacia del uso de carbono
La eficacia del uso de carbono (CUE) es otra métrica utilizada para medir el uso de energía y la sostenibilidad en los centros de datos. Se calcula con la siguiente fórmula: [9]
Otra forma de expresar esta fórmula es como el producto del factor de emisión de dióxido de carbono (CEF) y el PUE, donde el CEF es el kg de producido por cada kilovatio-hora de electricidad:
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Certificaciones
Los centros de datos en los Estados Unidos pueden solicitar la certificación como centros de datos ecológicos. El sistema de clasificación de edificios ecológicos más utilizado es el Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED). Desarrollado por el US Green Building Council , está disponible en varias categorías. Dependiendo de las calificaciones, los centros de datos pueden recibir una certificación de plata, oro o platino. La certificación platino se otorga a los centros de datos con el más alto nivel de construcción ambientalmente responsable y uso eficiente de los recursos. [10]
Los centros de datos también pueden estar certificados por Energy Star según el Programa Nacional de Información sobre Eficiencia Energética del Centro de Datos , como parte de una iniciativa de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Y el Departamento de Energía de EE. UU. El programa certifica edificios y productos de consumo para la eficiencia energética. Solo los centros de datos que se encuentran en el 25 por ciento superior en rendimiento energético pueden recibir la certificación Energy Star. [11]
Tecnologias
Varias tecnologías aumentan la eficiencia y reducen el consumo de energía en los centros de datos.
Servidores de bajo consumo
Los servidores de bajo consumo de energía son más eficientes energéticamente que los servidores convencionales en los centros de datos. Utilizan la tecnología de la informática de teléfonos inteligentes, que intenta equilibrar el rendimiento con el consumo de energía. Los primeros servidores de bajo consumo fueron introducidos en 2012 por grandes proveedores de TI como Dell y Hewlett-Packard . Si se usan correctamente, los servidores de bajo consumo pueden ser mucho más eficientes que los servidores convencionales. Pueden tener un impacto significativo en la eficiencia del centro de datos, disminuyendo el consumo de energía y el costo operativo de las instalaciones de enfriamiento . [12]
Centros de datos modulares
Un centro de datos modular es un centro de datos portátil que se puede colocar en cualquier lugar donde se necesite capacidad de datos. En comparación con los centros de datos tradicionales, están diseñados para un despliegue rápido, eficiencia energética y alta densidad. Estos centros de datos listos para usar en una caja se hicieron muy populares. El centro de datos modular HP EcoPod admite más de 4000 centros de datos con una clasificación PUE de 1,05 pulgadas y refrigeración al aire libre. [12]
Refrigeración por aire libre
Los sistemas de refrigeración por aire libre utilizan aire exterior en lugar de las unidades tradicionales de aire acondicionado para salas de ordenadores de centros de datos (CRAC). [13] Aunque el aire exterior todavía necesita ser filtrado e hidratado, se requiere mucha menos energía para enfriar un centro de datos con este método. La temperatura del aire exterior es un problema aquí, y la ubicación del centro de datos juega un papel fundamental en esta tecnología. [14]
Contención de pasillos fríos y calientes
En este método, las filas de racks se alinean con la parte posterior de los servidores enfrentados; los pasillos están cerrados, para capturar el aire. En la contención de pasillo caliente, el calor producido por los servidores se bombea a las unidades de refrigeración. En la contención de pasillo frío, se bombea aire frío a los pasillos cerrados. Ambos métodos de contención son más efectivos que las tecnologías de enfriamiento tradicionales y pueden ayudar a reducir el consumo de energía (y su impacto). Aunque puede ser más difícil de implementar, la contención de pasillo caliente es más efectiva que la contención de pasillo frío. [15] [16]
Reutilizar el calor residual
Los centros de datos utilizan energía eléctrica y liberan más del 98 por ciento de esta electricidad en forma de calor. El calor residual se puede reutilizar activamente y un centro de datos se convierte en un sistema de calefacción de circuito cerrado sin desperdicio. Ejemplos incluyen:
- El centro de datos de reutilización de IBM en Suiza, donde el calor calienta una piscina local
- En Finlandia, los centros de datos de Yandex y Academica reemplazan el calor utilizado por 500-1.000 hogares con energía del centro de datos.
- Amazon reutilizó el calor de un centro de datos cercano para un proyecto de biosfera en Seattle. [17]
Humidificación ultrasónica
Se necesita algo de humedad para que los centros de datos funcionen de manera eficiente y eviten daños a los dispositivos y servidores. La humidificación ultrasónica utiliza ultrasonidos para crear humedad, utilizando un 90 por ciento menos de energía que los métodos convencionales, como los humidificadores de vapor de resistencia. [18]
Enfriamento evaporativo
El enfriamiento evaporativo reduce el calor por la evaporación del agua. Se utilizan dos métodos principales: almohadillas de evaporación y sistemas de pulverización de alta presión. Con las almohadillas de evaporación, el método más popular, el aire pasa a través de las almohadillas, lo que hace que el agua se evapore y enfríe el aire. La otra técnica, los sistemas de aspersión de alta presión, necesita un área más grande y consume más energía con las bombas. El enfriamiento por evaporación depende de la ubicación geográfica y la estación, porque ambos afectan el nivel de humedad del aire. En comparación con los sistemas de enfriamiento mecánico tradicionales, el enfriamiento por evaporación generalmente utiliza una cantidad significativamente menor de electricidad. [19]
Referencias
- ^ "Centros de datos sostenibles: 5 preguntas clave" .
- ^ "Centro de datos Focus Green" (PDF) . docs.media.bitpipe.com .
- ^ "Centro de datos de energía hidroeléctrica en Suiza" . datacenterlight.ch/en-us/cms/hydropower/ .
- ^ Inc., Advanced Solutions International. "AFCOM Inicio" . www.afcom.com .
- ^ "Análisis de las métricas de rendimiento para la eficiencia del centro de datos: ¿se debería seguir utilizando el PUE de eficacia de utilización de energía como indicador principal? (Parte 1): REHVA" . www.rehva.eu .
- ^ "Calculadora PUE - 42U" .
- ^ "Eficacia del uso de energía verde - GPUE" . 7 de marzo de 2012.
- ^ "¿Está midiendo sus KPI ecológicos como la eficacia en el uso de energía (PUE) = refrigeración + energía + iluminación + TI / TI - Anaeko" . 13 de mayo de 2013.
- ^ "Pautas del libro blanco" (PDF) . tmp2014.airatwork.com .
- ^ "¿Qué es la certificación LEED para centros de datos? - Lifeline Data Centers" . 23 de octubre de 2014.
- ^ "Certificación Energy Star" . datacenterknowledge.com . Consultado el 1 de septiembre de 2018 .
- ^ a b "Las mejores tecnologías que pueden hacer que su centro de datos sea ecológico" .
- ^ "Refrigeración al aire libre: utilizando refrigeración natural en el centro de datos" .
- ^ "Libros blancos" . www.stulz.de .
- ^ "Impacto de la contención de pasillos fríos y calientes en la temperatura y la eficiencia del centro de datos" (PDF) . Consultado el 4 de septiembre de 2018 .
- ^ "Piense dentro de la caja e implemente la contención para ahorrar energía" . www.greenhousedata.com .
- ^ "Cómo reutilizar el calor residual de los centros de datos de forma inteligente" . 10 de mayo de 2016.
- ^ "Hoja de datos" (PDF) . www.energystar.gov .
- ^ "Qué tan gratis es el enfriamiento evaporativo en el centro de datos" . www.greenhousedata.com .