Название недавно анонсированной серии блогов Microsoft объявляет о новых инициативах по повышению эффективности использования воды в центрах обработки данных говорит само за себя: устойчивое развитие благодаря дизайну. Стремясь построить более устойчивые центры обработки данных, Microsoft начинает с оптимизации рабочих нагрузок и нулевого потребления воды.
Компания, лидер в области облачных вычислений и искусственного интеллекта, осознала экологические проблемы, создаваемые этими объектами, и предприняла значительные усилия по сокращению потребления воды в своей деятельности.
Столкновение с давлением на водные ресурсы
Вода играет решающую роль в охлаждении центров обработки данных, где высокопроизводительные вычисления требуют выделения значительного количества тепла. А с внедрением искусственного интеллекта в центрах обработки данных потребность в охлаждении растет. почти с экспоненциальной скоростью.
Традиционно системы охлаждения основывались на испарительных методах, потребляя большое количество воды, а по мере роста спроса на искусственный интеллект, высокопроизводительные вычисления и традиционные облачные сервисы растет и давление на водные ресурсы.
Решение этой проблемы жизненно важно не только для уменьшения воздействия на окружающую среду, но и для поддержки сообществ в регионах, испытывающих дефицит воды, где значительное давление со стороны местных органов власти может привести к отсрочке или полному прекращению строительства центров обработки данных.
Подход Microsoft к сохранению водных ресурсов основан на ее более широких целях устойчивого развития, в том числе стать к 2030 году углеродно-отрицательным, водоположительным и нулевым количеством отходов. Достижение этих целей требует инновационных технологий, операционного совершенства и значимого участия сообщества.
По состоянию на 2023 год Microsoft уже инвестировала почти в 50 проектов по пополнению запасов воды по всему миру. Эти инвестиции включают в себя такие проекты, как сохранение земель, восстановление водной среды обитания, надежность водоснабжения и улучшение качества воды.
Многогранная стратегия улучшения водопользования в центрах обработки данных
Первым шагом в проектировании нового центра обработки данных Microsoft является минимизация использования воды за счет эффективных операций и новейших технологий охлаждения, в первую очередь жидкостного охлаждения непосредственно на кристалле. Подход включает в себя:
- Оптимизированный контроль температуры: Эксплуатируя центры обработки данных при более высоких температурах окружающей среды, можно снизить потребность в системах охлаждения, потребляющих воду. Охлаждение наружным воздухом используется везде, где это возможно.
- Аудиты и прогнозные модели: Регулярные проверки выявляют неэффективность использования воды. Например, проблемы, выявленные в ходе аудита 2022 года, были решены и устранено 90% случаев избыточного водопотребления. Прогнозные модели, основанные на погодных и оперативных данных в реальном времени, позволяют заранее корректировать потребности в воде.
- Локализованные стратегии сохранения: В регионах с нехваткой воды Microsoft применяет стратегии, адаптированные к местным условиям, например использование очищенной и переработанной воды в Техасе, Калифорнии и Сингапуре или сбор дождевой воды в таких странах, как Ирландия, Швеция и Нидерланды.
- Холодные пластины: Эта технология охлаждения непосредственно на кристалле эффективно рассеивает тепло через систему с замкнутым контуром, уменьшая или устраняя зависимость от традиционных методов воздушного или испарительного охлаждения.
- Микрофлюидика: Усовершенствованные чипы имеют крошечные каналы для жидкости, обеспечивающие охлаждение непосредственно процессоров. Это нововведение повышает эффективность и точность, сокращая общее потребление воды.
- Системы испарения с нулевым содержанием воды: Начиная с августа 2024 года Microsoft представила центры обработки данных, оптимизированные для рабочих нагрузок искусственного интеллекта, с системами охлаждения с нулевым испарением воды. Эти системы перерабатывают воду в замкнутом цикле, исключая необходимость использования пресной воды, что позволило сэкономить до 125 миллионов литров воды в год на центр обработки данных по сравнению с традиционным испарительным охлаждением.
Microsoft отслеживает свою эффективность использования воды с помощью показателя эффективности использования воды (WUE), который измеряет потребление воды на киловатт-час использованной энергии. Недавние документированные улучшения включают в себя:
• Снижение ЭИ на 39% с 2021 года, достигнув в среднем 0,30 л/кВтч в 2023 году.
• Снижение водоемкости на 80% с начала 2000-х годов.
Поскольку эти меры были предприняты несколько лет назад, становится ясно, что легко висящие плоды в плане улучшения использования воды быстро решаются. В настоящее время ожидается, что будущие достижения в области бесводяного охлаждения приведут уровень WUE к нулю во всей глобальной инфраструктуре центров обработки данных Microsoft.
Хотя переход от испарительного охлаждения к механическим системам увеличивает потребление энергии, Microsoft смягчает это влияние с помощью высокоэффективных экономичных чиллеров и повышенных температур охлаждения. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы продолжают совершенствовать технологии охлаждения, обеспечивая устойчивый рост операций центров обработки данных.
Пилотные проекты в Аризоне и Висконсине направлены на проверку конструкций с нулевым испарением воды, создавая основу для более широкого внедрения в новых центрах обработки данных к 2027 году. Эти инновации отражают стремление Microsoft стать ведущим в отрасли пользователем эффективных технологий и действия, ведущие отрасль к достижению более устойчивое будущее.
Обязательство по взаимодействию с сообществом местных и глобальных центров обработки данных
«Обязательство сообщества центров обработки данных» компании подчеркивает стремление Microsoft принести пользу местным сообществам.
Компания достигает этих целей посредством экологического восстановления, например, в рамках упомянутых выше проектов по восстановлению водных ресурсов, которые направлены на обеспечение того, чтобы окружающая среда вокруг центра обработки данных не подвергалась негативному воздействию и фактически улучшалась.
Эти усилия также включают сбор дождевой воды и использование переработанной воды, что снижает зависимость и влияние центра обработки данных на муниципальные системы водоснабжения.
Microsoft также принимает активное участие в пропаганде политики в области водных ресурсов. Компания поддерживает исследования и разработку политики для содействия эффективному управлению водными ресурсами, включая партнерство с племенными народами и правительствами штатов для повышения водной безопасности.
Образовательные и экономические возможности
Также предпринимаются организованные усилия по предоставлению образовательных и экономических возможностей местным сообществам. Сотрудничество со школами, некоммерческими организациями и местными органами власти обеспечивает обучение цифровым навыкам, STEM-образование и хорошо оплачиваемые возможности трудоустройства.
Хотя строительство центров обработки данных сопровождается значительным трудоустройством, преимущества корпоративных инвестиций в образование часто приводят не только к созданию рабочих мест в сообществе центров обработки данных, но и к привлечению других технологически ориентированных предприятий для совместного размещения в районах, где развитие центров обработки данных привело к увеличению числа рабочих мест. путь.
Помимо инвестиций в людей, Microsoft также обязуется инвестировать в общественную инфраструктуру. Помимо простого обеспечения надлежащего доступа к центрам обработки данных, они увидели, что их инвестиции в центры обработки данных способствуют улучшению общественных услуг, таких как улучшение дорог, парков и школ, а также общему повышению качества жизни в сообществах вокруг центра обработки данных.
Заключение
Усилия Microsoft по сокращению потребления воды в центрах обработки данных являются примером не только приверженности компании обеспечению экологической устойчивости и благополучия общества, но и демонстрацией лидирующей роли, которую они берут на себя в определении того, как должно развиваться будущее индустрии центров обработки данных. .
Благодаря инновационным технологиям, адаптированным стратегиям охраны окружающей среды и конструктивному партнерству компания устанавливает достижимый стандарт эффективности использования воды в технологической отрасли. Приводя свою деятельность в соответствие с местными потребностями и глобальными целями устойчивого развития, Microsoft демонстрирует, что центры обработки данных могут быть как основой современных технологий, так и силой добра в сообществах, которым они служат.
