دیتاسنتر سبز به دلیل دغدغه‌های محیط زیستی، انسان معاصر پدید آمده است. رشد تکنولوژی در کنار رفاه برای بشر، تخریب محیط زیست به‌همراه داشته است و این تخریب اگر ادامه پیدا کند ممکن است به نابودی بشر بینجامد. از این رو دولت‌ها و افراد به فکر راهکارهایی هستد که این روال را کند و در نهایت متوقف کند.
یکی از صنایعی که مصرف انرژی بسیاری دارد اما در ظاهر ممکن است به چشم نیاید، فناوری اطلاعات است و پرچمدار آن هم دیتاسنتر با مصرف برق بالا و نیاز به خنک‌سازی هستند. برای کاهش این اثرات، چندین سال است که دیتاسنترهای سبز معرفی شده‌اند. پیش‌تر در پستی در مورد دیتاسنتر سبز گفته‌ایم، این ماه قصد داریم با یک مجموعه یادداشت، بیشتر در این زمینه با شما صحبت کنیم.
این مقاله، اولین مطلب از این مجموعه است که به معیارهای زیست‌سازگار بودن یک دیتاسنتر و راهکارهایی برای رسیدن به آن اشاره می‌کند.
درجه زیست سازگار بودن یا مخرب بودن دیتاسنتر، رابطه مستقیمی با فناوری آن دارد. درست مثل حیاتی بودن جذب کربن توسط یک درخت، در سرتاسر جهان فناوری‌های کارآمد دیتاسنتر سبز Green Data Center می‌تواند برای بقای زندگی هر انسان تأثیرگذار باشد.
در سرتاسر جهان با توجه به پیشرفت‌های موجود، دیتاسنترهای بزرگ‌تر کارآمدتر می‌شوند، اما مصرف انرژی آنها نسبت به قبل بیشتر شده و این تخریب محیط‌زیست را به دنبال خواهد داشت. روزانه در جهان به دلیل عملکرد مرکز داده‌های ناکارآمد، شاهد تولید مقدار زیاد گاز کربن CO2 هستیم. حجمی از دی‌اکسید کربن که برای جبرانش لازم است که بیش از ۷ میلیارد کاشته شود. این مسئله که اپراتورهای مرکز داده علاوه بر حفظ کیفیت، تأثیرات مخرب محیطی را کاهش دهند، یک امر حیاتی است.
گزارش سالانه Supermicro Data Centers & The Environment که در اواخر سال ۲۰۲۱ انجام‌شده است، به اهمیت کاهش زباله‌های الکترونیک و افزایش کارایی اپراتورهای دیتاسنترها پرداخته است.
با استناد به گزارش فوق و آقای چارلز لیانگ، رئیس و مدیرعامل Supermicro، افراد حاضر در نظر‌سنجی در مقایسه با سال ۲۰۱۹ آگاهی بیشتری به PUE (Power usage effectiveness) مرکز داده خوددارند. سازمان‌های بزرگ‌تر نسبت به رعایت شیوه‌های پذیرفته‌شده زباله الکترونیک دقیق‌تر عمل می‌کنند و درنتیجه آسیب کمتری به محیط‌زیست وارد خواهد شد.
استفاده از این راهکارهای صرفه‌جویی در منابع، توانسته به شرکت‌ها و ارائه‌دهندگان خدمات ابری این امکان را بدهد تا با به‌کارگیری توان خود، کمترین ضریب تخریب را برای محیط‌زیست (TCE) اعمال کنند. پیاده‌سازی فناوری دیتاسنتر سبز می‌تواند معادل ارزش کاشتن یک درخت برای هر فرد بر روی زمین باشد.
استفاده از دیتاسنترها برای گسترش کسب‌وکارها بسیار مؤثر است و میلیون‌ها مرکز داده و سرور ناسازگار با محیط‌زیست در سرتاسر جهان وجود دارند که روزانه مقدار قابل‌توجهی از منابع محیطی را به باد می‌دهند. راه‌اندازی سیستم‌های خنک‌کننده برای کاهش گرمای تولیدشده توسط پردازنده‌های تشنه انرژی باعث ایجاد یک نگرانی بزرگ به جهت انتشار گازهای گلخانه‌ای شده است. در سال‌های اخیر شاهد تأسیس دیتاسنترهای غول‌پیکر (Hyperscale) بوده‌ایم که وسعت آنها به‌اندازه چندین زمین فوتبال می‌رسد.
این مقدار انرژی یعنی مصرف دست‌کم ۱۰۰ تراوات ساعت در سال. شاخص مصرف برق یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های تخریب محیط‌زیست است. این محیط‌ها از هزاران سرور تشکیل‌شده که ۲۴ ساعت شبانه‌روز و ۳۶۵ روز در سال در فعالیت هستند. پردازش اطلاعات رایانش ابری، شبکه‌های اجتماعی، بانکداری آنلاین و غیره.
طبق آمار، در سال ۲۰۱۹ مصرف برق مرکز داده‌های جهان معادل با صنعت هوانوردی اعلام شده و بیش از ۳۰۰ تراوات ساعت بریتانیا را به خود اختصاص داده‌اند. به همین دلیل، اتحادیه اروپا EU در نظر دارد که اجرای قوانین مربوط به دیتاسنترهای سبز را اجباری کرده تا در سال ۲۰۳۰ بتواند شاهد کاهش تخریب محیط‌زیست باشد. این پیمان توسط شرکت‌های بزرگ از جمله آمازون، گوگل، Equinix و CyrusOne به امضا رسیده است.
شاخص دیگر را به استفاده از دستگاه‌های خنک‌کننده اختصاص می‌دهیم. یکی از راهکارها برای کاربری سیستم‌های خنک‌کننده، استفاده از خنک‌کننده مایع مانند GRC است. در این سیستم از مواد سازگار با محیط‌زیست استفاده شده است.
ازآنجایی‌که همه‌چیز به رفتار کاربران و میزان کارآمدی پردازنده‌های جدید بستگی دارد، پیش‌بینی می‌شود با بهبود شرایط همه‌گیری کووید۱۹، در سال ۲۰۲۲ مصرف دیتاسنترها ۴ درصد بیشتر شود و این پدیده به فشارهای زیست‌محیطی بیفزایند. به همین دلیل، همه نگاه‌ها به شیوه عملکرد مرکز داده‌ها است که سازگاری بیشتری با محیط زیست داشته باشند.
قرار نیست این دغدغه بزرگ، همیشگی باشد. به همین منظور راهکارهایی پیش روی عملکرد دیتاسنترها است تا به آسانی ردپای دی اکسید کربن را کاهش داده و اثرات مخرب زیست‌محیطی خود را به حداقل رسانند.
راهکار اول: استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر به جای سوخت‌های فسیلی
در کشور ایالات‌متحده، بیشتر دیتاسنترها در زمان قطعی برق انرژی خود را به واسطه استفاده از ژنراتور‌های دیزلی تأمین می‌کنند که همانند قطارها آلودگی زیادی دارند اما می‌توان از منابع انرژی تجدید پذیر مانند توربین‌های بادی، پنل‌های خورشیدی و نیروگاه‌های برق‌آبی برای به‌کار انداختن ژنراتورها استفاده کرد.
راهکار دوم: استفاده از متد‌های مدیریتی زیرساخت مرکز داده DCIM با هدف اندازه‌گیری شرایط چرخه حیات
این راهکار می‌تواند کیفیت مدیریت ریسک و نگهداری هوشمندانه‌تر را به دنبال داشته باشد.
راهکار سوم: تغییر مصرف انرژی خنک‌کننده‌ها
در این خصوص می‌توان با جایگزینی خنک‌کننده‌های غوطه‌ور در مایع مصرف انرژی بسیاری را بهینه کرد. این سیستم خنک‌کننده قادر است گرمای بیشتری را از سرورها خارج کند.
راهکار چهارم: استفاده از فناوری USP در دیتاسنترها
این راهکار شباهت بسیار زیادی به استفاده از حالت صرفه‌جویی در انرژی سیستم‌های کامپیوتری دارد. با استفاده از این فناوری، مرکز داده‌ها استفاده از کمترین میزان مصرف انرژی را تجربه خواهند کرد. USP ها به حالت ECO عمل کرده و به شکل قابل‌توجهی اثربخشی و کارایی دیتاسنتر PUE را بهبود می‌بخشند.
راهکار پنجم: تنظیم دما
برای مرکز داده تهویه هوا بسیار اهمیت دارد. می‌توانید به‌سادگی با روشن کردن AC موجود در اتاق سرور، هزینه‌های تهویه مطبوع برای دیتاسنتر را تنظیم کنید. علاوه بر آن در موارد دیگر که از چیلر‌های مکانیکی استفاده می‌شود، می‌توان وسایل تهویه مطبوع را نیز حذف کرد. می‌توانید گرما را از مرکز داده با کاربری عناصر طبیعی موجود در جغرافیایی که در آن قرار دارید، حذف کنید. به‌عنوان‌مثال اگر در آب‌وهوای سرد هستید، می‌توانید از هوای سرد بیرون به هدف خنک کردن تجهیزات استفاده کنید.
راهکار ششم: استفاده از خنک‌کننده مایع غوطه‌ور تک فاز در دیتاسنتر
این مایع قادر است تا ۹۰ درصد گرمای دیتاسنتر را کاهش دهد. با توجه به این راهکار به کاهش آلودگی محیط‌زیست و کاهش انتشار دی‌اکسید کربن کمک شایانی می‌کند. این روش در کاهش هزینه‌ها هم می‌تواند مؤثر باشد. علاوه بر آن سرور‌هایی که غوطه‌ور هستند، نسبت به ضربات احتمالی و خوردگی‌ها و گردوغبار و بسیاری دیگر از خطرات محفوظ خواهند بود و طبیعاً هزینه نگهداری و تعمیر را هم کاهش می‌یابد.
راهکار هفتم: بازیافت یا استفاده دوباره از تجهیزات
به‌طور معمول، کارمندانی که در حوزه مرکز داده فعالیت دارند، از یک یا دو محفظه بازیافت مخصوص کاغذ و پلاستیک استفاده می‌کنند اما اینجا منظور خود تجهیزات دیتاسنتر هستند.
زمانی که شرایط برای استفاده مجدد از تجهیزات مرکز داده فراهم شود، می‌تواند موجبات صرفه‌جویی در هزینه‌ها و جلوگیری از انتشار آلودگی‌های جوی را به دنبال داشته باشد. به‌عنوان‌مثال می‌توان به شرکت بزرگ گوگل اشاره کرد. این شرکت از سال ۲۰۰۷ نسبت به استفاده دوباره از تجهیزات دیتاسنتر خود اقدام کرده است. بر این اساس به جای خرید ۳۰۰ هزار دستگاه جدید، سرورهای قدیمی خود را تغییر داده است.
این روزها شاهد آن هستیم که بین کمپانی‌های معروف مانند اینتل Intel و AMD، به هدف ارائه CPUهای جدیدتر، کارآمدتر و قدرتمندتر برای برآوردن نیازهای محاسباتی فشرده علی‌الخصوص راهکارهای موردنیاز برای علوم هوش مصنوعی، رقابت سنگینی به وجود آمده است. بااین‌حال، وجود این رقابت یک موضوع مهم را معرفی می‌کند:
بر این اساس، هرچه دیتاسنترها عملکردی قدرتمندتر را برای انجام محاسبات فشرده‌تر داشته باشند، با چالش اتلاف تولیدشده روبه‌رو خواهند شد. به همین خاطر در سال‌های آینده باید سیستم‌های دیتاسنتر سبز Green Data Center جایگزین دیتاسنترهای فعلی شده تا بتوانند باوجود فرایند‌های خنک‌سازی سنتی و مایع با چگالی بالا برای گرما خنک شدن استفاده کنند.
این راهکار می‌تواند علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف انرژی، کاهش شدید تولید دی‌اکسیدکربن را نیز به همراه داشته باشد که این اتفاق درزمینه بهبود شرایط زیست‌محیطی و آب و هوایی بسیار تأثیرگذار است.
سینداد یعنی هدیه‌ی سیمرغ، یا فرزند سیمرغ؛ به عبارتی یعنی خود سیمرغ، با همه ی شگفتی هایش، اما جوانتر و سرزنده تر. و این چیزی است که ما سعی می کنیم در سینداد باشیم. از سال ۱۳۸۵ دانش مان را به صورت خدماتی در حوزه ی هاستینگ، شبکه و تولید نرم افزار در اختیار مشتریان مان قرار داده ایم و به این افتخار می کنیم که تک تک آنها تا به امروز همراه ما مانده اند. باور داریم که سینداد صرفاً یک شرکت نیست، بلکه نوعی باور است به ارائه ی شگفت انگیز از هر چیز.
