به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، رشد روزافزون فناوری اطلاعات و وابستگی شدید سازمانها به مراکز داده، مصرف انرژی و منابع طبیعی در این مراکز را به موضوعی مهم و چالشبرانگیز تبدیل کرده است. آب یکی از منابع حیاتی و در عین حال محدود است که بهطور گسترده در مراکز داده مورد استفاده قرار میگیرد. آب در بخشهای مختلفی از مراکز داده، بهویژه در سیستمهای خنککننده، نقش اساسی دارد. اهمیت بهینهسازی مصرف آب و یافتن راهکارهای کاهش هدررفت آن، ضمن حفظ عملکرد مطلوب مرکز داده، از منظر زیست محیطی و اقتصادی بسیار حائز اهمیت است.
مصرف آب در مراکز داده، بهطور عمده در فرایندهای خنککنندگی تجهیزات الکترونیکی اتفاق میافتد، چرا که سرورها و دیگر اجزای مرکز داده حین عملکرد گرمای زیادی تولید میکنند. برای جلوگیری از افزایش دمای تجهیزات که میتواند به کاهش عمر مفید و عملکرد آنها منجر شود، از سیستمهای خنککننده استفاده میشود که بسیاری از آنها به آب بهعنوان یک ماده خنککننده اصلی وابسته هستند. یکی از روشهای متداول کولینگ در این مراکز، استفاده از برجهای خنککننده و سیستمهای گردش آب است. در این روشها، آب برای جذب گرمای تولید شده توسط سرورها به کار گرفته میشود و پس از این فرایند، باید خنک شود تا دوباره قابل استفاده باشد.
مصرف بالای آب در این فرایندها در مناطقی که منابع آبی محدود است، میتواند به بحران منابع و افزایش هزینههای عملیاتی منجر شود. علاوه بر این، مصرف بیرویه آب اثرات زیستمحیطی منفی همچون کاهش سطح آبهای زیرزمینی، خشک شدن اکوسیستمهای آبی و افزایش فشار بر منابع طبیعی را در پی دارد. مراکز داده بزرگ به همین علت، تلاش میکنند تا با بهرهگیری از فناوریهای نوین و راهکارهای نوآورانه، مصرف آب را کاهش دهند. بهعنوان مثال، استفاده از فناوری خنککنندگی هوا به جای آب، بازیافت و بازچرخش آب، یا استفاده از منابع آب غیرشرب و بازیافتی در بعضی از این مراکز رواج یافته است.
بسیاری از شرکتهای مطرح فناوری جهانی و تأمینکنندگان خدمات مراکز داده، اقدام به اندازهگیری و انتشار گزارشهای خود پیرامون مصرف آب و میزان کارایی مصرف آن کردهاند. این گزارشها بهصورت شفاف، نشاندهنده میزان تأثیر عملیات مراکز داده بر منابع آب هستند و گامهایی را نشان میدهند که برای کنترل آن برداشته شده است. این اطلاعات به تصمیمگیرندگان کمک میکند تا راهکارهای مدیریتی بهتری برای کاهش مصرف آب و ارتقای پایداری در مراکز داده به کار گیرند.
آمازون بهعنوان بزرگترین ارائهدهنده خدمات ابری دنیا، همواره به دنبال بهینهسازی مصرف منابع خود از جمله آب است. در مرکز دادهای واقع در ویرجینیا، آمازون از سیستمهای خنککننده ترکیبی استفاده میکند که مصرف آب را با استفاده از تکنیکهای بازیافت و استفاده از آب باران تا ۵۰ درصد کاهش میدهد. در گزارشهای سالیانه پایداری، این شرکت میزان مصرف آب در مراکز داده خود را بهصورت شفاف عنوان میکند و تعهد دارد تا در سالهای آینده با استفاده از فناوری پشتی (back-up) مبتنی بر هوای سرد و سیستمهای خنککننده بدون آب این رقم را به حداقلهای ممکن برساند.
آیبیام بهتازگی در مراکز داده خود در سطح جهانی برنامههایی برای کاهش مصرف آب اجرا کرده است. مرکز دادههایی که در مناطق با محدودیت آبی واقع شدهاند، از فناوری خنککنندگی خشک یا استفاده از آب بازچرخانی شده بهره میبرند. در گزارشی اعلام شده که آیبیام توانسته است در بعضی مراکز خود مصرف آب را تا ۳۰ درصد کاهش دهد.
مرکز داده اپل در آریزونا نیز از سیستمهای پیشرفته هوشمند استفاده میکند که مصرف آب را کاهش میدهد. اپل به شدت متعهد به استفاده از منابع پایدار و بازیافت آب است. این مرکز داده مصرف آب خود را به حدود ۰.۰۸ لیتر به ازای هر کیلووات ساعت انرژی محدود کرده است.
مرکز داده فیسبوک در آلاباما یکی از نمونههای موفق در بهینهسازی مصرف آب است. این مرکز از سیستم خنککننده هوا و همچنین بازیافت آب باران بهره میبرد که موجب شده است مصرف آب حدود ۶۰ درصد کمتر از متوسط صنعت باشد، همچنین این شرکت سیستمهای مانیتورینگ دقیق برای مدیریت بهینه مصرف آب پیاده کرده است.
استفاده از خنککنندههای غیرآبی در مراکز داده گوگل
گوگل یکی از بزرگترین و پیشروترین شرکتهای حوزه فناوری اطلاعات است که در مراکز داده خود میزان مصرف آب را به دقت زیر نظر دارد. در سالهای اخیر، گوگل با سرمایهگذاری در فناوریهای خنککننده کمآب و بازیافت آب مصرفی، موفق به کاهش چشمگیر مصرف آب شده است. برای مثال، مرکز دادهای که در ایالت آیووا و اورگان واقع است، از سیستمهای خنککننده مبتنی بر هوا استفاده میکند که مصرف آب را تا ۹۰ درصد کاهش میدهد. این سیستمها به جای استفاده از آب برای انتقال گرما، از هوای تازه و فناوریهای پیشرفته انتقال حرارت بهره میبرند.
در این نوع سیستمهای خنککننده، هوای سرد و تازه به داخل مرکز داده دمیده میشود و از طریق عبور از میان رکهای سرور، گرمای تولیدشده توسط تجهیزات را جذب و خارج میکند. هوای گرمشده پس از عبور از تجهیزات، به خارج مرکز داده منتقل میشود یا پس از خنکشدن، دوباره در چرخه قرار میگیرد. برای افزایش کارایی سیستم، گوگل از فناوریهای پیشرفتهای همچون سیستمهای جریان هوای متمرکز و استفاده از پردههای هوا بهره میبرد که از اختلاط هوای سرد و گرم جلوگیری میکنند و بهرهوری خنککنندگی را بالا میبرند.
یکی از چالشهای این فناوری، نیاز به شرایط اقلیمی مناسب است. سیستم خنککننده هوایی وقتی بهترین عملکرد را دارد که دمای محیط بیرونی پایین باشد؛ به همین دلیل گوگل مراکز داده خود را در مناطقی احداث میکند که شرایط آبوهوایی مساعد برای خنککنندگی هوایی فراهم باشد. مزیت مهم این روش، کاهش چشمگیر مصرف آب است که بهطور میانگین حدود ۹۰ درصد نسبت به سیستمهای خنککننده آبی صرفهجویی میشود. به این ترتیب مصرف انرژی نیز در سیستمهای گردش آب کم میشود، چرا که پمپها و سیستمهای برج خنککن حذف میگردند.
تکنولوژیهای مکمل که گوگل استفاده میکند شامل کنترل دمای هوشمند با سنسورها، سیستمهای تهویه با راندمان بالا و الگوریتمهای بهینهسازی گردش هوا است که موجب میشوند خنککننده غیرآبی بهعنوان راه حلی قابل اعتماد، سازگار با محیط زیست و اقتصادی در مراکز داده مطرح شود. این رویکرد، گوگل را در کاهش ردپای اکولوژیکی خود و استفاده هوشمندانه از منابع آب به پیشتاز صنعت داده تبدیل کرده است. گوگل در گزارشهای پایداری خود اعلام کرده است که در مجموع، برای هر کیلووات ساعت مصرف انرژی، کمتر از ۰.۱ لیتر آب در مراکز دادهاش مصرف میشود که نسبت به میانگین صنعت یک رقم بسیار پایین به شمار میرود.
فناوریهای نوین در خنککنندههای مراکز داده مایکروسافت
مایکروسافت یکی دیگر از شرکتهای برجسته در حوزه فناوری اطلاعات است که مصرف آب را در مراکز داده خود مدیریت میکند. این شرکت برای کاهش مصرف آب در مراکز داده خود، بهرهوری از سیستمهای خنککننده غیرآبی و خنککنندگی مبتنی بر هوا را توسعه داده و بهصورت گسترده در چندین مرکز داده خود به کار گرفته است. این سیستمها با هدف کاهش وابستگی به منابع آب و افزایش پایداری زیست محیطی، جایگزین مناسبی برای سیستمهای خنککننده آبی سنتی محسوب میشوند.
سیستمهای خنککننده غیرآبی مایکروسافت بر اساس طراحی بهینه مسیرهای جریان هوا در فضای داخلی مرکز داده استوار شدهاند. هوای محیطی، پس از فیلتر شدن و پاکسازی از ذرات معلق، توسط فنهای قدرتمند به داخل رکهای سرور دمیده میشود. هوای سرد با جذب گرمای تجهیزات، دمای سرورها را در محدوده مجاز نگه میدارد و سپس هوای گرم با عبور از کانالهای جداگانه به خارج منتقل میشود. این سیستم گردش هوا به گونهای طراحی میشود که ترکیب هواهای سرد و گرم درون مرکز داده به حداقل برسد؛ در نتیجه کارایی خنککنندگی افزایش و مصرف انرژی کاهش پیدا میکند.
مایکروسافت برای بهبود عملکرد این سیستمها از فناوریهای نوین همچون مدلسازی دینامیک سیالات محاسباتی برای شبیهسازی جریان هوا استفاده کرده است تا بتواند نقاط دمایی بحرانی را بهبود بخشد و بهینهترین موقعیت فنها و کانالها را تعیین کند. علاوه بر این، سیستمهای مدیریت هوشمند با بهرهگیری از دادههای زمان واقعی، جریان هوا و دما را کنترل و تنظیم میکنند تا خنککنندگی بهینه همراه با حداقل مصرف انرژی و آب حاصل شود.
یکی دیگر از نوآوریهای مایکروسافت، استفاده از سیستمهای خنککننده طبیعی است که بدون نیاز به هیچ گونه آب یا ماده مایع خنککننده، فقط از هوای بیرونی سرد بهصورت مستقیم بهره میبرد. این سیستمها، شرایط اقلیمی مناطقی مثل واشنگتن را به خوبی به کار میگیرند. با این رویکرد، مایکروسافت توانسته است مصرف آب را در بعضی از مراکز دادهاش به کمتر از ۰.۰۵ لیتر به ازای هر کیلووات ساعت انرژی مصرفی کاهش دهد.
خنککنندگی غیرآبی مایکروسافت نهتنها به کاهش مصرف آب بیانجامیده، بلکه راهکاری مؤثر برای کاهش مصرف انرژی و افزایش دوام و پایداری مراکز داده از لحاظ زیستمحیطی است. این فناوری در راستای اهداف کلی شرکت برای دستیابی به کربن صفر و حفظ منابع طبیعی، به یکی از ارکان اصلی معماری مراکز داده مدرن تبدیل شده است. افزون بر این، بهرهگیری از آب بازیافتی، استفاده مجدد از پسابهای صنعتی و شهری برای خنکسازی، موجب کاهش شدید وابستگی به منابع آب در مراکز داده این شرکت شده است. مرکز دادهای که در واشنگتن واقع شده است، از تکنولوژی نوینی بهره میبرد که امکان خنک کردن سرورها به کمک آب بازیافتی از پسابهای شهری را فراهم میکند. مایکروسافت یکی از پیشگامان استفاده از پساب بازیافتی در مرکز داده است.
نظر شما