Účinnost datacenter s chlazením od Schneider Electric

Společnost Schneider Electric podnikající v oblasti řízení energie a automatizace, navázala spolupráci se společností STACK Infrastructure, která je vývojářem a provozovatelem datových center na celém světě. Společně prezentovali energetickou účinnost a chlazení datacenter.

Schneider Electric Cooling Hub Conselve

Schneider Electric dodává jednak chlazení serverů, a to vzduchové, vodní a kapalinové (olejové). U vodního chlazení jsou servery položeny do tepelně vodivé kovové vany a mezi kritickými součástkami (procesory) a vanou je přechodový tepelně vodivý můstek (měď, hliník). Vana má dvojité dno, kde proudí voda v uzavřeném okruhu do chladiče. Její proudění je buď tlakové nebo podtlakové pro ty, kteří jsou „hydrofobní“, protože se bojí vody v serverech jako čert kříže. Při podtlakovém oběhu vody její únik do serverů nehrozí.

U olejového chlazení jsou servery umístěny přímo ve vaně s olejovou lázní. Jde o nejúčinnější chlazení serverů. Navíc zvyšuje spolehlivost, protože servery v kapalinové lázni neobsahují ventilátory. Točivé prvky způsobují více než 90 % všech závad elektroniky a navíc jsou samy spotřebiči elektrické energie. U nás s tímto chlazením začínali už kdysi v DC Wedos v Hluboké nad Vltavou a v současné době by mělo být v produkčním provozu.

Vyšší účinnost chlazení od Schneider Electric a snaha o chlazení přímo na čipu, zvyšuje jeho účinnost a hustotu zástavby serverů na rack, která může oproti běžným zhruba 20 kW/rack dosáhnout při vodním chlazení až na 50+ kW/rack. To znamená 2,5krát hustší zástavbu serverů v DC.

Chlazení pro datacentra od Schneider Electric

Ve výrobním závodu Schneider Electric Cooling Hub v italské Conselve u Padovy byla k vidění i výroba vzduchového a vodního chlazení pro celá datacentra. Celý komplex takovýchto chladících zařízení pak byl k vidění zvenčí v DC MIL01 v Miláně, viz ilustrační fota.

Schneider Electric nabízí postarat se o celý životní cyklus dodané infrastruktury, včetně její demontáže a odvozu po konci života DC.

Na deseti hektarech

Komplex DC STACK MIL01A je na deseti hektarech obklopených betonovou zdí ostnatými dráty. Všude jsou kamery, ochranka má neozbrojenou i ozbrojenou složku. (Tu neozbrojenou vybírají snad na modelingu a odzbrojí vás na místě úsměvem.) Vlastní serverovny jsou v budovách na rozloze odhadem šesti hektarů, protože mezi zdí a budovami je široký pás betonu. Celé DC je kvůli seizmickému prostředí Středomoří na 80cm betonové desce, a protože je celý projekt převzatý ze Severní Ameriky, budovy DC mají ještě jedno betonové patro kvůli hurikánům. STACK totiž operuje po celém světě, tj. v Severní Americe, Evropě a APAC (asijsko pacifická oblast).

Specifikace podle Uptime Institute

Společnost STACK, poskytovatel digitální infrastruktury, vznikla v regionu EMEA (Evropa, Blízký východ, Afrika) integrací tří zavedených evropských podniků a s dodávkou prvního italského datového centra MIL01A v Miláně vyhovující specifikaci Tier 4 od Uptime Institute v italském Miláně je světovou společností v tomto odvětví. Certifikaci má na Tier 3, protože například pro Tier 4 nesmí být v okolí 100 metrů z důvodu požární bezpečnosti ani parkoviště. S tím nic nenadělá ani „naše“ DC DHL v Praze v The Park nebo DC VS Hosting v Praze Štěrboholích.

Pro chlazení i dešťová voda

Pro chlazení DC MIL01A se zde zadržuje v podzemních bazénech i dešťová voda, která se filtruje a pravidelně čistí, takže i spotřeba vody pro chlazení je zde minimální. Zbytkové teplo má jít na vytápění nedalekých bytovek. DC Wedos zase vytápí v Hluboké nad Vltavou místní bazén.

Napájení a rozvody

Silové rozvody jsou vedeny v nerezových trubkách. Veškeré napájení je provedeno jako redundantní 2+1.

Veškerá elektrická energie pro DC MIL01 se bere 100% z obnovitelných zdrojů (to lze nasmlouvat od distributora elektřiny).

Všechny racky stojí přímo na betonové podlaze a veškeré interní rozvody jsou (na rozdíl od starších DC) vedeny v roštech nad nimi, aby instalace například těžkých záložních zdrojů s bateriemi byla snazší.

Čistota

Čistota se podle mezinárodního standardu měří v hodnotách 1 až 9. Zhruba řečeno, hodnoty 1-2 je pro výrobu polovodičů, 4-5 pro operační sály, 7-9 pro čisté provozy. MIL01A je na hodnotě 8 a prach tam prostě nenajdete. To tak mít doma v pražském paneláku, zejména když se otřepe bernský salašnický pes, nebo stačí zatřást peřinami…

Malé srovnání s českými datacentry

Dílčí podobnosti některých českých datacenter s DC MIL01 ale rozhodně nemohou vyvážit ani celkovou preciznost projektu MIL01, ani jeho rozsah, protože něco tak velkého v ČR prostě není. Nejde jen o odolnost proti zemětřesení a hurikánům, ale o celý návrh, který je mnohem modernější, než podle jakých byla doposud stavěna datacentra u nás.

Technologie od Schneider Electric v DC MIL01

K dosažení nejvyšší úrovně energetické účinnosti u vlastní napájecí infrastruktury využívá STACK v datacentru MIL01A hned několik řešení dodaných společností Schneider Electric: vysoce efektivní UPS GalaxyTM VX s lithium-iontovými bateriemi, které nabízejí až 99% energetickou účinnost v režimu eConversion, spolu s racky, dále také centrální jednotky chlazení (CRAC), elektrické rozvody a rozvaděče.

Pro provoz datového centra je rovněž zásadní software; ve svém datovém centru MIL01A využívá STACK platformu EcoStruxureTM společnosti Schneider Electric, včetně modulů Data Center Expert, EcoStruxure IT Expert a Power Monitoring Expert, aby získala přehled a kontrolu nad provozním prostředím. Systém pro správu budov (BMS), který používá technologii EcoStruxure, se propojuje s elektrickými, mechanickými a dalšími kritickými systémy datového centra a pomáhá monitorovat, automatizovat a snižovat spotřebu energie pro efektivnější a hladší provoz. Díky pečlivému přístupu k návrhu a provozu a díky využití síly portfolia EcoStruxure pro datová centra společnosti Schneider Electric poskytuje STACK klientům v Itálii bezkonkurenční úroveň udržitelnosti i efektivity.

Energetická účinnost a Schneider Electric a účinnost DC v podnicích

Energetická účinnost je i díky Schneider Electric v případě vodního chlazení pod 1,3 (dvě sekce) a v případě vzduchového chlazení 1,4 (další dvě sekce). Teplota serverů v tomto DC se pohybuje těsně nad 20°C, takže je i velmi bezpečný i provoz serverů, které nemají tendenci “blafnout” (na přímý dotaz se to ještě nestalo).

Datacentra nejsou pouhým nákladným spotřebičem

Při rozhovoru u kávy sdělil šéf DC MIL01A, že energetická účinnost podnikových datacenter dosáhne hodnoty 2, spíše 2,5. Je tomu z důvodu, že o běžná podniková DC se stará správa budov (facilities), a místní IT oddělení chlazení a energetické náklady na DC prakticky nezajímají. Prostě navezou další racky se servery, další chlazení, a je to, asi jako vzájemná mezirezortní neinformovanost našich ministerstev.

Datacentra typu MIL01A tak nejsou i díky Schneider Electric pouhým spotřebičem elektrické energie, ale spíše prvkem, který ji efektivně šetří.

Proč s Schneider Electric s partnerem STACK

Schneider Electric nedodává přímo viditelný a hmatatelný koncový produkt, pro předvedení energetické účinnosti poroto museli prezentovat svoje technologie, lidově řečeno pro vysoce účinné chlazení DC, společně se společností STACK Infrastructure, kam Schneider Electric pro STACK dodal část základních infrastruktur a softwarových řešení pro jejich DC. Tím přispěl k jeho mimořádné energetické účinnosti a zároveň k udržitelnější digitální budoucnosti, v tomto případě v Itálii.

Trochu zanedbaná komunikace ohledně DC

Ono je to s tou „neviditelností“ datacenter a efektivním provozem z hlediska spotřeby elektrické energie jako u každého dodavatele infrastruktury a back office, který nedodává produkty koncovým zákazníkům, jako například IBM. Dokud dodávali „IBM“ PC, notebooky ThinkPad a software IBM Notes, věděl o nich každý. Kdo dnes ví o IBM Cloud, databázích, vývojových nástrojích a systémech IBM Z system (IBM 390)? Když ale vezmete do ruky smartphone, hned v ní držíte i kus nějakého datacentra, od telefonní ústředny až po Google, Seznam.cz nebo zprávy o počasí. Prostě trochu zanedbaná komunikace…

Udržitelnost a příležitosti

V podmínkách takto nestabilního prostředí však také vznikají velké příležitost. Pomineme-li už téměř zprofanované heslo “zelené udržitelnosti” kterým se ohání Green Deal, můžeme vzít v potaz finanční udržitelnost. Jednou z příležitostí, jak jí dosáhnout je zvýšit efektivitu chlazení DC. Schneider Electric ostatně poskytuje pro výpočet energetické účinnosti DC kalkulačku zdarma, včetně výpočtu uhlíkové stopy.

ESG a místní komunity

STACK stejně jako Schneider Electric věří, že i když poptávka po digitálních technologiích a rozvoji datových center roste, je při jejím uspokojování nezbytné prosazovat inovativní postupy s ohledem na udržitelný rozvoj. Společnost STACK se zavázala snižovat dopady na životní prostředí a zvyšovat pozitivní sociální dopady, a to jak na globální, tak na lokální úrovni. Jedním z příkladů, jak podporuje cirkulaci a udržitelnost v místních komunitách, je modernizace starších budov nebo nasazení prefabrikované infrastruktury k opětovnému využití nevyužívaných pozemků, což podporuje širší ekonomický a digitální ekosystém.

Společnost STACK se také aktivně angažuje v okolních komunitách a přispívá k propojení škol a místních úřadů pomocí optických sítí. Díky své pokročilé digitální infrastruktuře v Miláně vytváří společnost přístup k moderním technologiím a přináší mnoho výhod pro studenty a místní podniky.

Něco „eko“ nakonec

Nebude to hned, dnešní ztřeštěné a téměř brutální akce ekoaktivistů už lze chápat jako kontraproduktivní, ale cíle jsou smělé. Mají tomu napomoci mj. dokumenty Climate Neutral Data Center Pact, Climate-Neutral market do roku 2030 a Auditing Framework (něco jako návod pro audit). Nemusíme v tom vidět jen ekologii, ale spíše finanční příležitost. Jde o úspory ve spotřebě energie, a pouhých půl procenta dělá za krátkou dobu miliony. Nakonec pak může Evropa, pokud se „to“ naučíme rozumně uchopit a opakovaně udělat, „to“ také vyvážet za peníze. Nad čím my zde šílíme a střílíme se do nohy dnes, může za chvíli šílet s už už prostřelenou nohou i zbytek světa, protože zdroje nejsou nevyčerpatelné. Hlad po energiích nekončí, hovoří se dokonce o energetické krizi, a nacházíme se tak v tzv. inflexním bodě, kdy se křivka růstu začíná ohýbat dolů. Zatímco ve světě vzrostla cena elektřiny v průměru o 10 %, v Evropě vzrostla o 180 %. Schneider Electric se proto k pojmu udržitelnosti staví takto.

Richard Jan Voigts