2023.12.22
Betrieb von Rechenzentren in der Zukunft
Guy Dabell, Global Reliability and Technical Director, CBRE Data Centre Solutions, erörtert Themen aus Aggrekos aktuellem Uptime on the Line Report.
Die heutigen Rechenzentren erleben ein disruptives Wachstum und die Herausforderungen der Kommodifizierung. Aber wir sehen auch, dass die Branche reift, da sie an die Grenzen der Netzkapazität stößt und der gesetzlichen Aufsicht vorausgeht.
Wie in der Forschung von Aggreko zu sehen ist, handelt es sich um globale Probleme, die globale Lösungen erfordern. Bei CBRE liegt es in meiner Verantwortung, pragmatische Ideen für diese Herausforderungen zu entwickeln, die sich auf die 700 Rechenzentren erstrecken, die wir für Kunden in über 50 Ländern unterstützen.
Hinter den Kulissen gibt es massive Veränderungen in der Computerarchitektur und den Netztopologien – und die Skalierung und das Design von Rechenzentren sind entscheidend für die Unterstützung dieses neuen Booms. Eine Frage mit 21 Worten (30 Tokens) in ChatGPT-3 erfordert beispielsweise 5,25 Billionen Berechnungen, um die Antwort zu liefern. Für GPT-4 ist diese Zahl viel höher und benötigt die äquivalente Energie, die für 57.000 Haushalte benötigt wird, nur um das Modell überhaupt zu trainieren.
Die Nachfrage nach Rechenzentrumsdiensten erlebt einen weiteren Anstieg, der sich nur weiter erhöhen wird. Laut Structure Research werden Hyperscaler in den kommenden Jahren voraussichtlich 13 GW zusätzliche Kapazität aufbauen. Ähnlich erwartet CBRE ein massives Wachstum in allen Regionen. In den USA beispielsweise wurden allein im Jahr 2022 den primären Märkten fast 700 MW zusätzliche Kapazität hinzugefügt.
Diese Nachfrage nach neuer Kapazität ist schwer zu bedienen, und die Umfrage zeigt alle Engpässe auf – Land, Energie, Wasser, Konnektivität und Geschwindigkeit des Baus. Rechenzentrumsbetreiber jagen nun die verfügbare Energie, da die Reserven abnehmen, und Störungen in der Lieferkette haben dazu geführt, dass sich die Bauzeitpläne verlängert haben.
Modulare Bauweise (Prefabrikate modulare Rechenzentren - PMDCs) ist eine Antwort, um die Kapazität schneller bereitzustellen. Standard-PMDC-Module können klein, spezialisiert (modulare Stromversorgung) oder vollständig integrierte schlüsselfertige Lösungen mit integrierter Stromversorgung, Kühlung und vollständiger Rechenkapazität sein. PMDCs ermöglichen auch die Bereitstellung von schlüsselfertigen Rechenzentren in neuen Märkten, wie zum Beispiel Afrika und Südamerika, wo der Mangel an qualifiziertem Baupersonal die Entwicklung einschränkt.
Der Trend zur Modularität bietet Flexibilität, kann aber auch die Leistung beeinträchtigen. Wenn die meisten Rechenzentrumsbetreiber PMDC-Technologien als Teil ihrer zukünftigen Strategien betrachten, was bedeutet das dann für die Betriebszeit? Und noch wichtiger ist die Betriebszeit gefährdet?
Da die Reserven genutzt werden, betreiben viele Colocation-Rechenzentren nun längere Zeit nahe an ihren Entwurfsgrenzen. Netzinstabilität lässt weniger Zeit, um zu reagieren, bevor Grenzen überschritten und Backups aktiviert werden. Und mit Einrichtungen der ersten Generation haben wir auch mit Geräten zu tun, die am Ende ihrer Lebensdauer oder darüber hinaus sind, was bedeutet, dass ein umfangreiches Programm von Upgrades für viele Kunden erforderlich ist. Dies ist eine bedeutende Herausforderung. Die Sicherstellung ausreichender Stromreserve ist eine wesentliche Überlegung.
Effizienz ist offensichtlich ein weiterer wesentlicher Treiber für das Upgrade alter Geräte. Betreiber konzentrieren sich auf die Verbesserung des Energieverbrauchs, die Übernahme grüner Initiativen und effizienterer Hardware. Viele Kunden erkunden auch grünere Alternativen, wie dieser Bericht zeigt, mit dem Ziel der Dezentralisierung. Persönlich würde ich gerne mehr regenerative USV und eine größere Nutzung der Spitzenstromreduzierung sehen, obwohl dies eher ein zukünftiges Konzept als ein aktueller Plan zu sein scheint. Dennoch zeigen sich die Betreiber von Rechenzentren klar daran interessiert, alle verfügbaren Technologien zu erkunden - wahrscheinlich, weil viele der im vorliegenden Bericht diskutierten betrieblichen Herausforderungen ein Umdenken erzwingen.
Die Anforderungen an die Nachhaltigkeit werden im nächsten Jahrzehnt verbindlich (siehe EU-Richtlinie zur Energieeffizienz), aber wie es derzeit aussieht, wird der größte Teil der Debatte innerhalb der Branche selbst geführt. Dies ist erfreulich zu sehen. Allerdings wird der steigende Wasserverbrauch für die Kühlung die Aufmerksamkeit der Regulierungsbehörden erhöhen und ist etwas, das möglicherweise schwer zu implementieren ist, wenn die Vorräte knapp werden. Aber dies wird bereits in einigen Märkten erwartet. CBRE hat beispielsweise festgestellt, dass mehr seiner Kunden Recycling-Systeme und Regenwassersammeltanks verwenden, sowie intelligente Regelalgorithmen und Feinabstimmung von Systemen zur Optimierung der Kühlleistung. Ob diese die Betriebszeit garantieren, ist noch unklar, aber sie ebnen sicherlich den Weg für Rechenzentren in der Zukunft.