ארה"ב: מיקרוסופט פרסמה דו"ח המציג הערכות מחזור חיים של ארבע טכנולוגיות קירור למרכזי נתונים – קירור אוויר, קירור לוחות קרים, טבילה חד-פאזית וטבילה דו-פאזית.
הדו"ח מכמת לראשונה כמה אנרגיה ומים נצרכים וכמה פליטות גזי חממה מופקות לאורך כל אורך החיים של מרכזי הנתונים. הוא גם בוחן את מה שנדרש לייצור כל המכונות הווירטואליות, השבבים, השרתים, הקירור וציוד התמיכה האחר, כגון הפקת חומרי גלם, ייצור רכיבים, הובלה בנקודות שונות בתהליך ואפילו סילוק בסופו של דבר.
המחקר, שנמשך יותר משנתיים להפקתו, מצא כי מעבר מקירור אוויר ללוחות קרים המקררים את שבבי מרכז הנתונים בצורה ישירה יותר, יכול להפחית את פליטת גזי החממה ואת צריכת האנרגיה בכ-15% ואת צריכת המים ב-30% עד 50%.
פרסום
פלטות קרות הן טכנולוגיה חדשה יותר שמיקרוסופט פורסת במרכזי הנתונים שלה. נוזל הקירור, הנחשב לסוג של קירור ישיר לשבב, מוזרם בלולאה למיכל שטוח הממוקם ממש מעל השבבים במתקן שרתים.
המחקר מצא כי לוחות קרים ושתי טכנולוגיות קירור טבילה מפחיתות את פליטת גזי החממה ב-15% עד 21% לאורך כל מחזור החיים שלהן, את צריכת האנרגיה ב-15% עד 20% ואת צריכת המים ב-31% עד 52% בהשוואה לקירור אוויר.
הצוות ציפה ששלוש השיטות הנוזליות יעלו על פליטות פחמן וצריכת מים ואנרגיה על קירור אוויר, אך יתרונות אלו לא כומתו לאורך כל מחזור החיים של טכנולוגיות אלו.
מיקרוסופט טוענת כי לטבילה דו-פאזית יש פוטנציאל להפחתות בכל התחומים, אך כיום היא משתמשת בחומרי PFAS נוזליים, הנמצאים תחת בדיקה רגולטורית באיחוד האירופי ובארה"ב.
הדו"ח שפורסם ב- Nature עוסק בשבבי קירור עבור מחשוב כללי, או מעבדים, ולא בשבבים ייעודיים שנועדו להתמודד עם עומסי עבודה של בינה מלאכותית. צוות מיקרוסופט, על פי הדיווחים, עובד על מחקר מעקב לבחינת ההשפעות של שבבי בינה מלאכותית על מחזור החיים ומצפה לראות שיפורים דומים עם שיטות קירור מתקדמות.
מחקר פתוח
מיקרוסופט מתכננת להשתמש בממצאים כדי ליידע עיצובים חדשים של מרכזי נתונים ותפעול ענן ולסייע בהשגת יעדי הקיימות הרחבים יותר שלה. היא גם מעמידה את המתודולוגיה לרשות אחרים בתעשייה באמצעות מאגר מחקר פתוח, המאפשר לכל אחד בתעשייה להוסיף נתונים ותרחישים משלו כדי לבצע הערכת מחזור חיים של הפעילות שלו.
"הרבה אנשים מבצעים הערכות מחזור חיים לאחר מעשה", כדי להבין את ההשפעה הסביבתית של מרכז נתונים לאחר בנייתו", אמר חוסאם אליסה, מנהל טכנולוגיית מערכות בתפעול ענן וחדשנות במיקרוסופט ומוביל מחקר הערכת מחזור החיים.
"כאשר אנו מנסים לקבל החלטות עיצוב עתידיות, אנו בדרך כלל בוחנים את העלות הכוללת של הבעלות, הביצועים, הקיימות וגורמים אחרים. במאמר זה אנו ממליצים על שימוש בכלים להערכת מחזור חיים כדי להנחות החלטות הנדסיות בשלב מוקדם וגם על שיתוף הכלי עם התעשייה כדי להקל על האימוץ."
"הכוונה שלנו אינה לומר 'זו הטכנולוגיה הנכונה'. כולן יכולות להיות כאלה. ישנן נסיבות שונות שגורמות לך להשתמש בטכנולוגיה", אמרה אליסה. "מה שאנחנו מנסים לעשות כאן הוא לומר לתעשייה 'כך בונים הערכת מחזור חיים מקצה לקצה שלוקחת בחשבון קירור. והנה כלי עבורכם שתוכלו להתאים אישית לצרכים הספציפיים שלכם ואז לקבל החלטה'."
פעילות מרכזי נתונים תלויה בגורמים חיצוניים כמו רשתות אנרגיה מקומיות. מאמר Nature גם ציין כמה אנרגיה, מים ופליטות גזי חממה ניתן לחסוך על ידי מעבר מרשת אנרגיה טיפוסית למקורות אנרגיה מתחדשים לחלוטין, ומצא כי ניתן להפחית את פליטות גזי החממה ב-85% עד 90% ללא קשר לטכנולוגיות הקירור שבהן נעשה שימוש.
"היה מעניין לראות שצלחות קרות יכולות להיות טובות כמו שתי שיטות קירור טבילה", אמרה תרזה ניק, מנהלת מערכות טבעיות וקיימות עבור פעולות ענן וחדשנות במיקרוסופט, ושותפה לכתיבת המאמר.
פרסום
בעוד שחישוב גורמי תכנון כגון עלות בעלות כוללת, זמינות, זמן הגעה לשוק ואפילו אמינות הוא לרוב פשוט להשוואה, מיקרוסופט מכירה בכך שקשה להגדיר ולחשב את ההשפעות של קיימות על פני שרשרת אספקה שלמה ומערכת אקולוגית של מרכז נתונים.
מחברי הדו"ח מודים כי קבלת מידע על אופן השגת חומרי הגלם, כמו גם על פליטות הפחמן, המים והאנרגיה הכרוכים בייצור, יכולה להיות קשה. החוקרים לחצו על הספקים לחשוף נתונים כאלה, למרות שלא כולם השתתפו, ולאחר מכן יצרו נוסחאות כדי שהם – ואחרים – יוכלו להעריך את הנתונים בעתיד.
"ידוע, ציבור ושיתוף של הפליטות הגלומות במאגרי מידע יכול לסייע בהאצת מאמצי הערכת מחזור החיים", הוסיפה אליסה.
ניתן להשתמש בהערכת מחזור חיים גם כדי ליידע את כל ההיבטים של מבנה ותפקוד מרכז הנתונים, כולל כיצד לייעל ולהפעיל מרכז נתונים בצורה היעילה ביותר. טכנולוגיה אחת עשויה להצליח יותר במדד אחד, אחרת טובה יותר במדד אחר, מבלי שאף אחת מהן לא תצליח יותר בכל תחום.
"בקצרה, אנחנו מנסים להבין את הפשרות", אמר ניק. "אתם מנסים להבין את ההקשר של מה שאתם עושים ומהן ההשפעות".
