Veri merkezi büyümesi ve yapay zeka (AI) modellerini ve uygulamalarını geliştirmeye ve uygulamaya yönelik ulusal girişimlere ilişkin tartışmalar, 2025’te veri merkezi anlatısına hakim oldu.
Tesislerin fiziksel büyüklüğü, önemli enerji ve su talepleri ve önerilen inşaatı desteklemek için mevcut enerji altyapısının yetersizliği üzerinde yoğunlaşılmıştır. Sürdürülebilirlik, eğer bahsedilirse, sonradan akla gelen bir düşünce gibi görünüyor.
Aslında dijital altyapının genişletilmesi, enerji ve çevresel ayak izini olumlu bir şekilde dönüştürme ve küresel elektrik şebekesinde karbonsuz üretim kapasitesinin dağıtımını önemli ölçüde artırma fırsatı sunuyor.
Veri merkezinin daha fazla elektrik üretim kapasitesine yönelik talepleri, karbonsuz enerji (CFE) üretim varlıklarının dağıtımını artırma ve zaman içinde üretimin MWh başına metrik ton CO2 miktarını azaltma fırsatı sunuyor.
İnşaatın 2025’ten 2030’a kadar olan ilk aşamasında, rüzgar, güneş ve pil sistemleri yeni CFE neslinin çoğunluğunu oluşturacak. Aralıklı üretim profillerinin etkisi, yedek üretim sistemlerinin düşük üretim dönemlerinde elektrik şebekesini desteklemesine izin verilerek, doğal gaz santrallerinin finansmanı ve inşa edilmesi ihtiyacı ortadan kaldırılarak hafifletilebilir.
Uygun maliyetli nükleer, gelişmiş jeotermal ve diğer CFE üretim varlıkları teknik ve ekonomik olarak uygun hale geldikçe, inşanın ikinci aşaması muhtemelen 2030 civarında başlayacak.
Bu varlıklar üretim yükünün daha büyük bir kısmını üstlenecek ve doğal gaz üretim varlıklarını artırmaya ve bunların yerini almaya başlayacak. Birçok büyük operatör, gelişen teknolojilerin teknik ve ekonomik uygulanabilirliğini doğrulamak için tanıtım projelerine ve bu sistemlerin erken kurulumuna yatırım yapıyor ve destekliyor.
Yeni tesisler, serbest soğutmayı en üst düzeye çıkaran, harici ısı reddetme sistemlerindeki su kullanımını en aza indiren veya ortadan kaldıran ve CPU’ları, GPU’ları, hızlandırıcıları veya tüm BT sistemlerini soğutmak için doğrudan sıvı ve daldırmalı soğutma teknolojilerini uygulayan modüler, yüksek verimli soğutma sistemlerinden yararlanabilir.
Bu teknolojiler, tesisin güç kullanım etkinliğini (PUE) 1,3’ün altına ve su kullanım etkinliğini (WUE) kWh başına 0,4 litrenin altına düşürebilir. Bu PUE ve WUE değerleri yeni tesisler için kabul edilebilir maksimum performans değerleri olarak ortaya çıkmaktadır. Bu yeni, daha verimli sistemler, veri merkezinde tüketilen enerjinin %80 veya daha fazlasının BT altyapısına güç sağlamasını sağlar.
Ekipman ve malzemelerdeki gömülü karbon içeriği, kırılması daha zor bir ceviz olacak; ancak bu çaba, birçok operatörün sürdürülebilirlik planlarının odak noktası haline geldi.
Çelik, beton, optik fiberler ve bakır gibi temel malzemelerin üretimi, fosil yakıta dayalı, yüksek sıcaklıktaki üretim süreçlerine bağlıdır. Alternatif, düşük karbonlu üretim süreçlerini belirlemek ve geliştirmek için birçok büyük veri merkezi operatörü ve diğerleri tarafından desteklenen çalışmalar devam etmektedir ve sınırlı miktarda malzeme yüksek fiyatlarla mevcuttur. Ancak bu çabaların 2035’ten önce önemli malzemeler için yüksek hacimli üretim süreçleri sağlaması pek olası değil. O zaman bile, bölgeler arasında bulunabilirlik açısından önemli farklılıklar olması muhtemel.
Sektör, enerji ve malzeme tedarik zincirlerini karbondan arındırma zorluğunu benimsedi, ancak bu çabanın birkaç on yıl sürecek bir yolculuk olacağına dair yeni yeni ortaya çıkan bir farkındalık var. Bununla birlikte, su ve enerji kullanımı verimliliğinde sürekli artan iyileştirmeler sağlamak, enerji kullanımıyla ilişkili Kapsam 2 emisyonlarını azaltmak, temel malzemelerin karbon içeriğini kademeli olarak azaltmak ve yeni veri merkezi tesisleri için geri dönüştürülmüş malzeme kullanımını ve genel malzeme kullanım verimliliğini artırmak için gerekli parçalar mevcuttur.
Pragmatik bir bakış açısından bakıldığında, operatörler, başlangıçta öngörülen 2025-2035 zaman diliminde (dengelemelerin yardımıyla) işletme tesislerinin gerçek anlamda karbondan arındırılmasının sağlanamayacağını anlıyorlar. Bunun yerine, 2035 yılına kadar %80 oranında karbondan arınma bazı coğrafyalarda ve bazı tesislerde mümkün olabilir, ancak %95 oranında tam karbondan arınma muhtemelen 2050 veya sonrasına kadar sürecektir.
Veri merkezi verimliliği tartışmasında eksik olan parça, BT altyapısının verimliliğidir. Bu çabanın birden fazla katmanı var:
- Yüksek watt başına çalışma oranlarına ve düşük kullanımda güç talebini azaltma yeteneğine sahip BT altyapı ekipmanlarının konuşlandırılması.
- BT altyapısı kullanımını en üst düzeye çıkaran otomatik (Yapay Zeka veya makine öğrenimi) güce duyarlı BT iş yükü sistemlerinin kullanımı. Bu sistemler, ekipman miktarını en aza indirebilir ve tanımlanmış bir iş yükü kümesini sağlamak için gereken megawatt saat (MWh) başına işi artırarak veri merkezinin kapladığı alanı azaltabilir.
- Belirli bir uygulamayı yürütmek için gereken BT altyapı kaynaklarını en aza indirebilen ve optimize edebilen daha verimli yazılımın kodlanması.
Veri merkezi operatörlerinin, enerji taleplerini ve ilgili Kapsam 2 emisyonlarını azaltmak için entegre donanım/yazılım yığınının performansını ve verimliliğini optimize eden süreçleri benimsemeleri gerekir. Enerji kullanımından kaçınmak, planlı büyüme sırasında güç talebini yönetmek için etkili bir araçtır; Elektrik şebekesindeki operasyonel gerginlik azaltılırken önemli sermaye maliyetleri ve tedarik zinciri stresi önlenebilir.
Planlanan küresel veri merkezi yapısı, düzgün bir şekilde uygulandığı takdirde, bu tesislerin sürdürülebilirliği ve çevresel performansında önemli bir iyileşme sağlayabilir.
Tesis ile BT altyapısının entegrasyonu ve yüksek verimli yazılım uygulamalarının devreye alınması, kaynak tüketimini önemli ölçüde azaltırken tüketilen enerji birimi başına daha fazla iş sağlanmasını sağlayabilir.