Воздушное охлаждение дата-центров под угрозой: изменение климата, риски для оборудования, прогнозы ученых

Масштабные центры обработки данных становятся все более неотъемлемой частью жизни современного общества. Дата-центры используются не только для нужд искусственного интеллекта, но и в банковском деле, в интересах государственных служб, учреждений здравоохранения и науки и так далее. А надежная работа крупных дата-центров зависит от эффективного охлаждения оборудования. Это уже становится серьезной проблемой и в перспективе может создать массу новых. По крайней мере, так утверждают авторы нового исследования, опубликованного в Scientific Reports.

Ученые показали, что повышение температуры и влажности ставит под угрозу эффективность самого распространенного и доступного метода охлаждения — воздушного. За последние 45 лет погодные условия, ограничивающие возможности этого механизма, стали более распространенными.

Инженерные руководства в США устанавливают ряд рекомендуемых ограничений для параметров воздуха, используемого в качестве охлаждающего компонента. Его температура должна укладываться в диапазон от 18 до 27 градусов Цельсия, влажность — от 10% до 70%, а точка росы — ниже 15 градусов Цельсия. Более горячий и влажный воздух не только не даст эффективного охлаждения, но и может ускорить деградацию металлических компонентов оборудования.

Авторы исследования для своей работы взяли карту расположения крупных дата-центров, параметры наблюдаемой температуры по часам, а также данные климатических моделей за предыдущие 45 лет и в перспективе. Они отмечают неуклонный рост временных отрезков, на протяжении которых качество воздуха для охлаждения дата-центров является неподходящим.

Ученые подчеркивают, что при планировании строительства инфраструктуры дата-центров компании должны учитывать не средние показатели окружающей среды, а именно экстремальные значения, поскольку от них зависит способность оборудования работать качественно и без сбоев. Прогноз показывает, что к 2050 году средняя продолжительность неэффективных для воздушного охлаждения отрезков вырастет более чем на два часа в день.

Это ставит совершенно новые задачи перед операторами дата-центров, поскольку водное охлаждение и другие методы требуют совсем другого уровня затрат и планирования инфраструктуры. Кроме того, работа не учитывает утепляющего эффекта от работы самих дата-центров. А предыдущие исследования показывали, что подобные крупные объекты могут разогревать воздух вокруг себя на расстояние до 10 километров.

Ранее мы рассказывали об идее Илона Маска по строительству дата-центров на орбите.