کاهش مصرف برق در دیتاسنترها
بر اساس گزارشات و مستنداتی که وجود دارد در سال های گذشته دیتاسنترها مصرف برق زیادی داشته اند و این مصرف برق همچنان ادامه دارد و در چند سال آینده به میزان خیلی زیادی می رسد که در حد میلیاردها کیلو وات می باشد. همین میزان هزینه ای بالغ بر میلیاردها دلار را در پی دارد.
در حال حاضر سعی شده تا برای کم کردن میزان مصرف برق استفاده شده از روش های خاصی به کار برده شود، که روش هایی همچون Hot Aisle Isolation و Liquid Cooling کاربرد دارند. با به کار بردن این روش ها هزینه ها نیز کمتر می شود.
۷ روشی که در صرفه جویی کردن از مصرف انرژی در زمینه دیتاسنترها مطرح می شود عبارتند از:
1- هوش مصنوعی: شرکت گوگل سعی کرده مصرف کردن انرژی خود را کمتر کرده تا از این طریق هزینه های دیتاسنتر کاهش یابد. با به کار گیری این روش مصرف دیتاسنترها تا حدود ۴۰ درصد کمتر شده و در زمینه استفاده بهینه تر از انرژی تا ۱۵ درصد پیشرفت مشاهده می شود.
گوگل برای پیش برد این اهداف خود سعی کرده از سیستم هایی چون شبکه های عصبی و همچنین تحلیل داده به کار ببرد.
علت اصلی از بین رفتن انرژی در دیتاسنتر این است که مدت زیادی لازم دارد تا اطلاعات و داده ها بتوانند روی هارد ذخیره شوند، در صورتی که راه مناسبی پیدا شود تا از این طریق خاموش کردن دستگاه امکان پذیر باشد یا اینکه چرخش دیسک با سرعت کمتری انجام شود می توان شاهد صرفه جویی های زیادی در این زمینه بود. دستگاهی که خاموش باشد به این طریق دیگر گرمایی تولید نمی کند و همچنین احتیاج به سیستم سرمایشی و کولینگ نیز ندارد و از این راه در مصرف انرژی کاهش چشمگیری رخ می دهد. البته تحلیل داده هم در این زمینه نتیجه خوبی در پی دارد.
2. Fuel Cell: با گذشت زمان استفاده بیشتر از Fuel Cell ها برای اینکه مصرف انرژی در دیتاسنترها کاهش یابد آن را افزایش دهیم. این فرآیند به راحتی می تواند هیدروژن موجود و اکسیژن را تبدیل به آب کند و با ایجاد گرمایی که تولید می شود در زمینه کولینگ و هیتینگ از آن استفاده کرد و با به کارگیری این روش هم هزینه ها کاهش می یابد و هم از این طریق گرمکن ها و نیز خنک کننده ها به کار برده می شوند.
شرکت های مطرحی چون اپل و مایکروسافت و… برای کاهش دادن مصرف برق خود از این روش استفاده می کنند.
دیتاسنترهای Underwater: شرکت مایکروسافت در این زمینه ایده جالبی به کار برده است و ایده مطرح شده این است که دیتاسنتر را در آب دریا قرار داده و از این طریق از آن استفاده می کند.
با به کار بردن این روش هزینه هایی که برای سرد کردن دستگاه های موجود در دیتاسنترها استفاده می شود حذف شده و با به کار بردن منابعی چون استفاده از باد، جزر و مد و همچنین موج برای تولید کردن انرژی نیز صرفه جویی های بیشتری می شود. با به کار بردن این دیتاسنترها در آب دریا، باعث افزایش سرعت مرورگرهای وب، دانلود فایل ها با سرعت بیشتر و انتقال فایلها در کمترین زمان ممکن خواهد شد.
Free Cooling: در بعضی موارد برای اینکه دما کنترل شود معمولا از سنسورهای حرارتی استفاده می شود. شرکت هایی وجود دارند که سعی کرده اند تجهیزات کولینگ را حذف کنند و از مزیت هایی که Free Cooling دارد بهره ببرند، یعنی به جای اینکه از هوای خنک شده استفاده کنند سعی می شود از هوایی که در محیط وجود دارد به کار ببرند و از این طریق گرما را کمتر کنند.
شرکت فیس بوک در این زمینه سالهاست که اقداماتی انجام داده و توانسته مصرف انرژی را کم کند. فیس بوک توانست اولین دیتاسنتری باشد که خنک کنندگی را توسط دمای محیط تجربه کند و با به کار گیری این روش در سالهای گذشته بتواند از خراب شدن تجهیزاتش نیز خودداری کند.
زمانی که از رطوبت موجود در محیط استفاده می شود تا حدود ۲۰ درجه دما در آن زمینه کمتر شده و از این راه تا حدود ۲۴ درصد هم در هزینه هایی که وجود دارد صرفه جویی انرژی رخ می دهد. فیس بوک بیان کرده که از این روش در ساخت دیتاسنترهایی که جدیدا به کار برده است استفاده می کند.
Liquid Immersion cooling: امروزه با پیشرفت تکنولوژی در زمینه های مختلف روش های جدیدی ایجاد شده است و در ارتباط با تکنولوژی هایی که برای زمینه کولینگ آب به کار برده می شود استفاده از روش Liquid Immersion بهترین روش است و بهینه سازی را نیز در بر می گیرد.
استفاده از این تکنولوژی سبب می شود که از مایع رسانای گرما در زمینه کاهش دادن حرارت به کار برده شود. استفاده از این روش به نسبت خیلی از روش های دیگر مصرف انرژی کمتری حتی تا حدود ۹۰ درصد را در پی دارد.
Kyoto Cooling: در این زمینه از روش های مفیدی استفاده می شود که در سال های گذشته استفاده از آن تأیید شده است و سیستم های آن در دفترها و ساختمان ها نیز به کار برده می شود.
در این روش از چرخ حرارتی آلومینیومی استفاده می شود و این چرخ وظیفه دارد که هوا را خنک کرده و به درون ساختمان منتقل شود. در این روش فن های موجود گرما را می تواند از سرورها جدا کرده و به این سیستم منتقل کند و مثل یک چرخ حرارتی گرما را گرفته و به راحتی هوایی خنک به دیتاسنتر منتقل می کند. استفاده کردن از این روش در خیلی زمینه ها تا حدود ۹۲ درصد نیز انرژی را کاهش می دهد.
Micro Data Centers: امروزه نیازهای زیادی به محاسبه و اینترنت بستگی دارد که برای این مورد از میکرو دیتاسنترها استفاده می شود. این دیتاسنترها مصرف کردن برق را تا حدود ۱۵ درصد از دیتاسنترهای دیگر کمتر و هزینه های عملیاتی را نیز نصف می کند.
میکرو دیتاسنترها زیرساخت های مرکزی هستند که ماژول هایی مستقل دارند و این زیرساخت ها شامل سیستم امنیتی، سیستم کولینگ و همچنین ضد حریق می باشند و قرار گرفتن این میکرو دیتاسنترها در نقطه خاصی مطرح نیست و می توان در زمینه های مختلف از آن استفاده کرد.