Centrele de date înregistrează creșteri constante ale consumului de energie, ajungând să atingă la nivel global aproximativ 415 TWh în 2024, cu o estimare de circa 945 TWh până în 2030 (IEA). Chiar dacă aceste valori depășesc consumul național al unor țări mai mici, centrele de date nu sunt nici pe departe cea mai energofagă industrie. Totuși, odată cu proliferarea AI-ului, interesul pentru acest subiect este tot mai mare. Analizele recente ale MIT au arătat că un cluster de GenAI poate consuma de șapte–opt ori mai mult decât un workload obișnuit. În plus, dincolo de etapa de antrenare, rularea efectivă a unui model de mari dimensiuni (inferența) poate reprezenta până la 90% din energia totală consumată pe durata de viață a modelului.

Și totuși, există centre de date sustenabile care demonstrează că energia „overhead” (consumul necesar pentru răcire, UPS și alte sisteme auxiliare) poate fi redusă cu până la 84%. Pornind de la o analiză recentă a World Economic Forum, în acest articol prezentăm câteva strategii prin care centrele de date pot deveni „verzi”, printr-o abordare unitară la nivelul întregului ecosistem.

Centre de date sustenabile. Cum arată situația curentă

O analiză publicată de Parlamentul European estimează că un centru de date de mari dimensiuni consumă anual la fel de multă energie electrică ca 100.000 de gospodării. Drept urmare, centrele de date pot fi similare unor orașe la nivelul consumului de energie și apă.

De exemplu, în SUA, acestea ar putea ajunge să folosească până la 12% din consumul total de electricitate până în 2030 (McKinsey), iar în Loudoun County, Virginia, un singur cluster a consumat 21% din energia totală a zonei în 2023. Și fiabilitatea rețelei rămâne un punct critic: să luăm un exemplu tot din SUA, unde o mică perturbare în Fairfax County în 2024, a forțat 60 de centre de date să treacă pe generatoare de rezervă.

În UE, centrele de date reprezintă aproximativ 3% din cererea totală de electricitate, dar acest procent variază de la o țară la alta, depășind 20% în Irlanda. Până în 2030, această pondere ar putea ajunge la 30%. Tot în Irlanda, unele autorități locale au oprit deja proiecte de centre de date din cauza rețelei electrice suprasolicitate și a indisponiblității energiei verzi.

Pe lângă consumul uriaș de energie, centrele de date pun presiune și pe alte resurse. Un centru de dimensiuni medii utilizează zilnic peste 1 milion de litri de apă, iar cererea globală de materii prime pentru infrastructură și tehnologiile digitale este estimată să crească de șase ori, în timp ce cererea de litiu ar putea crește de 40 de ori (IEA). În același timp, deșeurile electronice ating 62 de milioane de tone pe an, iar majoritatea centrelor reciclează doar o parte din infrastructură.

Eficiența energetică, baza pentru centre de date sustenabile

Eficiența energetică este fundația sustenabilității în centrele de date, aceasta începe cu design-ul și include măsurarea end-to-end a consumului. Diferențele pot fi semnificative: World Economic Forum arată că un centru de date care operează cu un PUE de aproximativ 1,1 poate folosi cu până la 84% mai puțină energie overhead decât unul cu un PUE apropiat de 2,0, ceea ce accentuează importanța bunelor practici în materie de design.

Optimizarea infrastructurii – de la sursa de energie și amplasare până la tehnologiile de răcire – aduce economii majore. De exemplu, soluțiile de răcire pe bază de apă pot reduce consumul de energie cu până la 40% și pot îmbunătăți eficiența termică de 3,5 ori față de răcirea pe bază de aer.

Importanța optimizării workload-urilor

Optimizarea workload-urilor este rar pusă în centrul strategiilor de sustenabilitate, deși oferă una dintre cele mai mari oportunități de reducere a consumului energetic, mai ales în contextul accelerării AI. În esență, eficiența înseamnă să elimini risipa înainte de a căuta soluții compensatorii: modul în care sunt configurate, distribuite și rulate sarcinile IT determină dacă infrastructura livrează performanță reală sau doar consum suplimentar de energie. Iată câteva idei de luat în calcul pentru centre de date sustenabile:

• Virtualizare și consolidare – rularea mai multor aplicații pe aceleași servere pentru a reduce capacitatea neutilizată.
• Plasarea inteligentă a workload-urilor – alocarea sarcinilor pe infrastructura cea mai potrivită și eficientă energetic.
• Modernizarea sistemelor vechi – noile arhitecturi oferă mai multă performanță cu un consum mai mic.
• Calibrarea workload-urilor – ajustarea acestora pentru a valorifica la maximum hardware-ul disponibil.

Strategii de economie circulară

Centrele de date valorifică încă prea puțin potențialul economiei circulare, reutilizând sau reciclând doar o fracțiune din infrastructură. O abordare sustenabilă presupune intervenții pe întreg ciclul de viață al infrastructurii – de la sisteme eficiente energetic și soluții avansate de răcire până la servicii și tehnologii care prelungesc durata de utilizare a echipamentelor și reduc deșeurile.

Dar principiile circularității nu vizează doar hardware-ul, ci și resurse precum apa. Modele precum GPT-3 pot consuma până la 500 ml de apă la fiecare 10–50 de răspunsuri. La miliarde de interacțiuni la nivel global, această utilizare aparent minoră se transformă într-o amprentă uriașă.

• Sisteme precum răcirea în circuit închis, reciclarea apei uzate sau colectarea apei de ploaie pot scădea consumul de apă cu până la 50–75%.
• În plus, sistemele inteligente de gestionare a apei (water management systems) permit reducerea consumului cu până la 25% prin folosirea senzorilor în timp real pentru a monitoriza și ajusta consumul de apă în funcție de cerințele de răcire, folosind algoritmi predictivi de optimizare.

Să nu uităm nici deșeurile electronice

În 2022, omenirea a generat 62 milioane tone de astfel de deșeuri, cu 82% mai mult decât în 2010. Până în 2030, volumul va ajunge la 82 milioane tone, crescând de cinci ori mai rapid decât reciclarea documentată, potrivit celui de-al patrulea raport Global E-waste Monitor. Operatorii de centre de date sustenabile pot reduce deșeurile electronice și impactul asupra mediului renunțând la distrugerea fizică a echipamentelor și adoptând alternative mai sustenabile:

• Data sanitization și reutilizare. În loc să distrugă fizic HDD-urile și alte echipamente, operatorii data center pot șterge complet datele sensibile, fie intern, dacă au expertiza necesară, fie prin parteneriate cu firme specializate în IT asset disposition (ITAD). Echipamentele astfel curățate pot fi recondiționate, revândute sau donate organizațiilor non-profit din regiuni defavorizate, oferindu-le astfel un al doilea ciclu de viață și reducând impactul asupra mediului.
• Management eficient al ciclului de viață al hardware-ului. Adoptarea sistemelor modulare și ușor reparabile permite înlocuirea sau upgrade-ul componentelor individuale, cum ar fi sursele de alimentare, memoria sau procesoarele, fără a arunca servere întregi. Această abordare oferă beneficii numeroase: reduce frecvența înlocuirilor complete, optimizează costurile operaționale și reduce semnificativ volumul deșeurilor.

În cele din urmă, sustenabilitatea unui centru de date depinde de monitorizarea precisă a consumului și de o abordare holistică a infrastructurii. Abordate ca sisteme aflate în continuă evoluție, operatorii data center pot transforma consumul ridicat de energie și risipa de resurse în oportunități reale de eficiență și optimizare constantă.