Швейцарская методика поможет сделать ЦОД более экологичными

Новый протокол сертификации, запущенный в Швейцарии, призван сделать Конфедерацию регионом, в котором расположены самые экологичные дата-центры. Keystone / Christian Beutler

Новый протокол сертификации, запущенный в Швейцарии, призван уменьшить воздействие наших цифровых привычек на окружающую среду, но главное сделать Конфедерацию регионом мира, в котором расположены самые экологичные центры обработки данных (ЦОД).

Сегодня мы легко можем забронировать отель онлайн, посмотреть фильм или совершить видеозвонок. Возможным это стало только благодаря так называемым дата-центрам, или ЦОД, которые, потребляя огромные объемы водыВнешняя ссылка и энергии, обрабатывают цифровые данные и превращают единицы и нули в полезный сервис. Новый протокол сертификации, запущенный в Швейцарии, призван уменьшить воздействие наших цифровых привычек на окружающую среду, но главное — сделать Конфедерацию регионом мира, в котором расположены самые экологичные центры обработки данных.

В январе 2017 года пуэрториканский певец Луис Фонси (Luis Alfonso Rodríguez López-Cepero) выпустил сингл, вошедший в историю и «взорвавший интернет»: за первые шесть месяцев видеоклип Despacito получил на YouTube 4,6 млрд просмотров. Сегодня восьмимиллиардная планка уже преодолена (8 475 694 601 просмотр на начало июля 2024 года), но более поразительной в связи с этой незатейливой песенкой является другая цифра. Согласно подсчетам, на онлайн-стриминг композиции Despacito было в совокупности потрачено больше электроэнергии, чем за год в Швейцарии использовали 10 000 средних домохозяйств. Наибольшая доля этой энергии пришлась на так называемые ЦОД.

Это своего рода центры управления полетом по повсеместно протянутой паутине, на базе которых размещается серверное хозяйство и физическая инфраструктура обработки цифрового трафика, возникающего в результате хранения наших фотографий «в облаке» или работы таких платформ, как видеохостинг YouTube. «Центры обработки данных (ЦОД) стали сейчас настоящими столпами цифровой экономики. Однако знаем ли мы, сколько реально энергии они потребляют? Едва ли», — говорит Бабак Фальсафи (Babak Falsafi), профессор информатики швейцарского политеха в Лозанне (EPFL) и президент Швейцарской ассоциации в области энергоэффективности центров обработки данных (Swiss Datacenter Efficiency Association SDEAВнешняя ссылка), некоммерческого консорциума профильных компаний и научно-исследовательских учреждений.

«Глубокий углеродный след»

По данным Международного энергетического агентства (International Energy Agency IEA), по всему миру тысячи ЦОД потребляют около 2% процентов глобальной электроэнергии. Дата-центрам также требуется много воды: для охлаждения серверов. Как говорит Бабак Фальсафи, взлёт технологий на основе так называемого «искусственного интеллекта» ведет к увеличению числа и размеров ЦОД и, соответственно, к большему энергопотреблению, а значит, и к более глубокому «углеродному следуВнешняя ссылка». Снизить влияние ЦОД на окружающую среду смогут, по его словам, более высокие стандарты энергоэффективности. Но для этого следует ее каким-то образом анализировать и наглядно измерять.

С этой целью недавно, точнее, в 2020 году, Ассоциация в области энергоэффективности центров обработки данных (SDEA) представила свою шкалу оценки и сертификации ЦОД, и очень скоро, как говорит Бабак Фальсафи, к ней проявили интерес и в Швейцарии, и в других европейских странах. С 16 июля 2024 года все компании, эксплуатирующие дата-центры или арендующие серверные мощности, получат возможность зарегистрироваться и использовать так называемый «калькулятор энергоэффективности SDEA», а в перспективе — даже подать заявку на получение официальной сертификации.

Традиционно показателем энергоэффективности центра обработки данных является так называемый PUE или Power Usage EffectivenessВнешняя ссылка, который измеряет количество электроэнергии, потребляемой ИТ-инфраструктурой по сравнению с общим количеством энергии, потребляемой дата-центром. При этом у него есть серьезный недостаток: этот показатель не дает никакого представления о том, насколько эффективно ИТ-оборудование использует эту электроэнергию. А вот маркировка от SDEA, поддержанная Федеральным ведомством энергетики Швейцарии (Bundesamt für Energie BFEВнешняя ссылка) позволяет учитывать и анализировать весь энергетический баланс данного дата-центра. Например, она учитывает реальные выбросы парниковых газов, производимые источником электроэнергии, питающей ЦОД, а также эффективность серверов, систем хранения данных и сетевых устройств.

«Центры обработки данных стали сейчас настоящими столпами цифровой экономики. Однако знаем ли мы, сколько реально энергии они потребляют? Едва ли». Keystone / Gaetan Bally

Особое внимание в этой маркировке уделяется рекуперации (повторному использованию) тепла, вырабатываемого дата-центрами. По имеющимся данным, в 2019 году только каждый третий ЦОД в Швейцарии эффективно использовал полученное в результате работы серверов тепло. А между тем оно могло бы отапливать близлежащие здания и или использоваться в производственных процессах, помогая сокращать потребление ископаемого топлива. Используя маркировку SDEA, компания — оператор дата-центра может пригласить независимого аудитора для оценки степени энергоэффективности или всей инфраструктуры центра, или отдельных её сегментов. Затем SDEA вручает центру «бронзовый», «серебряный» или «золотой» сертификат на срок до трёх лет.

«Швейцария – эталонная страна»?

Ограниченный срок действия сертификата призван стимулировать компании вкладывать средства в совершенствование энергосберегающих технологий. На данный момент SDEA выдала свой сертификат трём ЦОД, принадлежащим компании Hewlett Packard Enterprise (технологической компании, которая, собственно, и выступила инициатором создания консорциума SDEA), финансовой группе SIX (швейцарская фондовая биржа) и телекоммуникационной госкомпании Swisscom. Как им это удалось, что конкретно они сделали? Компания SIX, например, наотрез отказалась раскрывать свои карты. Как утверждает SDEA полное выполнение всех критериев, требующихся для получения сертификата, позволяет сэкономить до 70% энергии.

В настоящий момент в процессе сертификации находятся ещё восемь дата-центров, ведутся переговоры с рядом операторов ЦОД в Австрии, Германии и странах Скандинавии. Система, разработанная SDEA, является шагом в правильном направлении, потому что позволяет точно определять влияние дата-центров на окружающую среду, включая выбросы парниковых газов. В этом уверен Марко Беттиол (Marco Bettiol), профессор Падуанского университета и автор исследованияВнешняя ссылка на тему «экологической устойчивости» дата-центров. Однако у этого подхода, по его мнению, есть ограничения, потому что он учитывает только прямые выбросы.

«Мы не можем выносить за скобки косвенные выбросы, связанные с производством чипов и всех иных цифровых устройств, используемых в ЦОД. Срок службы одного дата-центра составляет 15–20 лет. А ведь в целях поддержания безопасности на достойном уровне компаниям приходится обновлять всё цифровое оборудование в среднем почти каждые пять лет, и это тоже следует учитывать», — подчеркивает Марко Беттиол. Так или иначе, с помощью своей системы SDEA намерена позиционировать Швейцарию в качестве эталонной страныВнешняя ссылка в смысле размещения тут исключительно климатически нейтральных ЦОДов. Швейцария с ее экономикой, ориентированной прежде всего на «третичный сектор» (предоставление услуг), с её политической стабильностью и конкурентоспособной стоимостью энергии уже входит в число стран с наибольшим количеством дата-центров на душу населения в мире.

«Потенциал экономии велик»

Таковы данные портала datacentermap.com. В число наиболее привлекательных рынков для поставщиков «облачных услуг», наряду с регионом Женевского озера, является регион Цюриха. Согласно недавнему отчету PricewaterhouseCoopers, Швейцария входит в число 20 промышленно развитых стран с наибольшим потенциалом развитияВнешняя ссылка в области «генеративного искусственного интеллекта». По словам Адриана Альтенбургера (Prof. Adrian Altenburger), профессора Люцернской высшей школы прикладных наук и искусств (Hochschule Luzern HSLU) и соавтора исследования, посвященного центрам обработки данных в Швейцарии, Швейцария особенно оптимально подходит для эксплуатации дата-центров именно наиболее экологичным способом.

Отчасти это объясняется тем, что в энергобалансе страны уже высока и продолжает неуклонно увеличиваться доля возобновляемых источников энергии. Около 60% энергии, вырабатываемой в Швейцарии, поступает за счет ГЭС, при этом в Швейцарии компьютерные центры уже потребляют почти 4% всей электроэнергии и в ближайшие годы этот показатель будет только увеличиватьсяВнешняя ссылка.

По крайней мере, Адриан Альтенбургер (Adrian Altenburger) в этом уверен. Не исключено, говорит он, что однажды Швейцарии, может быть, даже придется ввести ограничения на строительство новых ЦОДов, с тем чтобы не перегружать электросети. В Ирландии, где такие центры потребляют почти 18% всей энергии, национальная электроэнергетическая компания ввела недавно мораторий (действует до 2028 года) на строительство новых дата-центров, в частности в регионе Дублина. Германия, Сингапур и Китай также в свое время вводили ограничения в области развития сети центров обработки данных. По словам Адриана Альтенбургера, сертификация от SDEA вполне способна помочь избежать в Швейцарии подобного сценария.

А потенциал экономии электроэнергии здесь довольно высок: согласно исследованию 2021 года, проведенному по заказу SFOE, дата-центры в Швейцарии могли бы без особого ущерба для себя сократить потребление электроэнергии на 46%. Однако, как подчеркивает Адриан Альтенбургер, чтобы сделать их более экологичнымиВнешняя ссылка, добровольной маркировки будет недостаточно. Необходимы будут также нормы, стандарты и законы, устанавливающие требования к энергоэффективности ЦОД. В кантоне Цюрих местное энергетическое законодательство от 2023 года уже обязывает, например, операторов дата-центров повторно использовать выработанное тепло.

Италоязычный оригинал отредактирован Сабриной Вайсс (Sabrina Weiss), русскоязычная оригинальная версия отредактирована русскоязычной редакцией SWI Swissinfo.