A IA generativa e outras aplicações inteligentes tornaram-se algumas das maiores inovações da nossa era, oferecendo valor e oportunidade impressionantes em uma ampla gama de casos de uso da indústria. No entanto, nos pontos em que a IA e os Data Centers (as principais instalações que suportam requisitos de computação maciços) se cruzam, essas duas potências digitais podem estar em oposição não intencional.

Data Centers e IA cresceram juntos, de muitas maneiras; à medida que novos casos de uso ávidos por dados surgiram, os Data Centers encontraram maneiras de densificar as operações e fornecer mais energia. Por sua vez, a IA encontrou novas maneiras de alavancar esse poder, colocando a indústria em um ciclo de progresso e pressão crescente.

Os desafios da sustentabilidade são agora o fio condutor. Hoje, todos nós enfrentamos o fato de que a própria tecnologia que os Data Centers ajudaram a avançar está inevitavelmente causando problemas para as operações e construção dos Data Centers, forçando-os a esculpir um novo caminho verde para si mesmos – e para a IA.

Quando a Nautilus Data Technologies e a Start Campus, empresa responsável pelo desenvolvimento do Projeto SINES (um campus de Data Center de 495MW) iniciaram sua parceria no final de 2023, buscaram resolver esse desafio.

A colaboração está liderando novos padrões da indústria escaláveis e sustentáveis que, em última análise, suportam aplicativos de alta densidade, como IA, enquanto transformam as maneiras como eles são operados. Apesar desses avanços significativos e positivos, ainda há uma ampla gama de perguntas a serem respondidas na interseção de IA e Data Centers.

Como dia a famosa frase de Newton, para cada ação, há uma reação igual e oposta. De fato, no caso da IA, essa reação oposta é potencialmente de maior consequência do que a própria tecnologia. Além disso, essas consequências podem se tornar o que impede a IA de implementar totalmente e realizar benefícios – como os Data Centers podem compensar os custos para proteger o valor?

Para destacar, o impacto da IA na sustentabilidade do Data Center e nas medidas de gerenciamento de recursos é significativo. Essas instalações já consomem recursos, desde energia até recursos naturais locais, que muitas vezes são compartilhados com as comunidades em que residem.

Além disso, os Data Centers historicamente produzem emissões significativas de carbono e criam enormes quantidades de lixo eletrônico a partir do descarte de racks, equipamentos de computação, monitores, circuitos e muito mais. A IA só está exacerbando essas questões.

Como Robert Dunn, CEO interino da Start Campus, observa: “Estamos todos nos esforçando para encontrar o equilíbrio entre abordar as mudanças climáticas e atender à crescente demanda por TI, especialmente com o boom da IA”.

De acordo com a Agência Internacional de Energia (AIE), os Data Centers respondem por 1% a 1,5% do uso global de eletricidade. Em 2021, o uso global de eletricidade do Data Center foi de 220-320TW horas, o que equivale a aproximadamente 0,9-1,3% da demanda final global de eletricidade. Trata-se de um aumento de 10% a 60% no uso de energia do Data Center em comparação com 2015.

Para pavimentar o caminho em direção a um futuro sustentável, a indústria deve enfrentar os desafios da IA no Data Center com reconhecimento, urgência e inovações que estejam à altura da tarefa.

Enfrentando os desafios da IA no Data Center

A IA exige ainda mais capacidade de computação, Data Centers de maior capacidade e mais energia do que os aplicativos legados, o que leva a maiores impactos ambientais. No entanto, em meio a esses desafios, há esperança. Há uma forte e crescente ênfase nos padrões e preferências dos consumidores para as empresas que adotam a sustentabilidade.

Ao unir a sustentabilidade e os novos aplicativos de IA de alta densidade, podemos abrir caminho para a inovação em Data Centers com avanços operacionais e de construção. Essa abordagem abraça as demandas mais altas da IA e promove a sustentabilidade, oferecendo um caminho promissor a seguir.

Historicamente, os esforços de sustentabilidade foram um aceno corporativo aos investidores e a uma pequena facção da sociedade que priorizou essas ideias. Com o passar do tempo, a sustentabilidade tornou-se um fator crítico de planejamento, integrando sustentabilidade, finanças e estratégia de negócios.

Parte do crescente movimento de sustentabilidade deve-se à iminência de regras e regulamentos; parte é da pressão social daqueles que colocam seu dinheiro onde estão suas prioridades ecológicas. Além disso, parte é a consciência corporativa de que as empresas devem considerar as mudanças climáticas em suas estratégias de negócios, e parte, devemos acreditar, é genuinamente altruísta.

Não é o Data Center do seu pai

Os Data Centers existentes não têm a capacidade de energia e resfriamento para acomodar uma grande quantidade de infraestrutura de IA generativa, e seu consumo de recursos e produção de resíduos não são sustentáveis e amigáveis à natureza.

A construção de novos Data Centers não está apenas acomodando a IA, ela está construindo para abraçar e acomodar as necessidades e inovações que ainda nem consideramos.

Um relatório recente da JLL detalha que a construção de Data Centers nos mercados primário e secundário excede 5,3 GW, à medida que o aumento da demanda e a capacidade já limitada impulsionam a onda de desenvolvimento. Esses novos Data Centers precisam lidar com vários elementos críticos que são impactantes por conta própria, mas juntos fornecem um ambiente necessário para a IA, ao mesmo tempo em que impulsionam tremendamente as práticas de sustentabilidade.

Os inovadores estão criando projetos de Data Center de próxima geração que visam fornecer uma infraestrutura sustentável multifacetada que seja escalável, um “byte” de cada vez.

Resfriamento de água de consumo zero

O resfriamento é um dos principais consumidores de energia nos Data Centers – isso não é segredo. Adicionar o poder de computação e o calor subsequente gerado por aplicativos de IA transforma uma colina em uma montanha legítima. Isso é particularmente preocupante para a infraestrutura desatualizada do Data Center.

Você poderia argumentar que a grande maioria dos Data Centers se tornou efetivamente desatualizada no momento em que a IA e outras aplicações de big Data e alta computação se tornaram uma realidade, já que o resfriamento a ar com chillers caros e torres de resfriamento não atende mais a novas aplicações e requisitos de sustentabilidade. A tecnologia superou a solução.

Além disso, esses métodos de resfriamento ultrapassados consomem enormes quantidades de energia. É como tentar alimentar um Tesla com uma roda de hamster, com gases de efeito estufa escapando do traseiro.

Entre na inovação de resfriamento de água de consumo zero. Facilmente integrada à construção de Data Centers, a tecnologia usa menos espaço e cria um dissipador de calor para aplicações de IA quentes e densas. A água volta para a fonte, que pode ser um corpo d'água natural ou artificial, infraestrutura hídrica civil ou uma fonte de água industrial – sem adicionar ou subtrair nada. Dunn afirma: “As pessoas estão se afastando do resfriamento baseado em ar porque ele atinge um limiar em que você não pode resfriar adequadamente máquinas de alta densidade”.

O resfriamento a ar pode suportar até 40kW de capacidade de computação em um rack, enquanto o resfriamento a água pode suportar até 200kW por rack. Métodos de resfriamento mais baratos e ecologicamente corretos permitem que os Data Centers densifiquem clusters de IA para fazer mais em menos espaço. À medida que a terra se tornou mais escassa e mais cara, o adensamento de Data Centers também economiza recursos terrestres.

Construção pré-fabricada

Agora imagine se os Data Centers de sustentabilidade pudessem ser construídos de forma tão eficiente quanto encaixar blocos LEGO no lugar, porque eles podem (mais ou menos)! Os Data Centers podem ser construídos de forma mais inteligente, com menos desperdício, usando construção pré-fabricada e integrando resfriamento de água de consumo zero a partir do início.

Esses métodos build-to-suit puxam a construção para dentro da fábrica, facilitando o controle de qualidade e repetibilidade e continuando a inovar de uma perspectiva operacional da rede de suprimentos.

A construção pré-fabricada pode incorporar resfriamento avançado de água de consumo zero. O sistema de refrigeração é colocado sob um vácuo no espaço em branco do edifício, mantendo-o fora do caminho e protegendo o equipamento sensível de possíveis danos causados pela água. Pense em um tempo mais rápido de implementação e em oportunidades personalizáveis para atender perfeitamente a um futuro mais sustentável.

Built-in à prova de futuro

A obsolescência é um dos fatores mais importantes na construção de um Data Center. Com a tecnologia mudando tão rapidamente, um novo Data Center precisa estar pronto para se adaptar e crescer com as mudanças nas demandas. A construção modular pré-fabricada permite que você dimensione rapidamente sua instalação à medida que a demanda aumenta, preparando seu Data Center para o futuro.

Construindo de maneira mais ecológica

O US Green Building Council projeta seus padrões de construção LEED para fornecer diretrizes de construção que economizam custos, promovem a saúde dos habitantes e do meio ambiente e oferecem benefícios ESG. Mais de 186 países e territórios reconhecem a certificação LEED.

A construção pré-fabricada facilita a padronização das especificações de construção e materiais que atendem ou excedem os padrões LEED, aumentam a sustentabilidade e evoluem à medida que materiais e processos mais ecológicos surgem.

Energia renovável

A nova geração de Data Centers está aproveitando as opções de energia renovável. A energia renovável economiza custos e protege a empresa de flutuações de preços de energia que geralmente só vão para um lado – para cima. Como Patrick Quirk, CTO da Nautilus Data Technologies, frisa: “Uma das coisas que se perde às vezes nas discussões sobre sustentabilidade é o que está realmente no centro dela: a sustentabilidade é impulsionada pela eficiência”.

Os geradores de backup são fundamentais para a continuidade do serviço, e a maioria hoje funciona com óleo diesel. Os novos Data Centers também usam fontes de energia renováveis, como óleo vegetal hidrotratado (HVO), também chamado de diesel verde e diesel renovável, para uma escolha de combustível mais ecológica para geradores de backup, porque queima mais limpo do que o diesel à base de petróleo.

Nautilus EcoCore: Inovação à altura da tarefa

Para preencher as lacunas entre densidade, sustentabilidade e eficiência operacional, a Nautilus criou o EcoCore, um produto fundamental de infraestrutura de Data Center que responde às demandas e desafios de uma indústria tão integrada à sociedade como encanamento interno e eletricidade. Essa plataforma versátil fornece infraestrutura sustentável, escalável e eficiente para atender aos requisitos de hiperescala e outros operadores de Data Center.

Uma instalação já está em operação em Stockton, Califórnia, e a Nautilus está em parceria com a Start Campus em Sines, Portugal: o resfriamento EcoCore, uma tecnologia de consumo zero de água, será implantado no primeiro Data Center de 16MW da Start Campus.

Essa solução inovadora de resfriamento foi projetada especificamente para acomodar servidores refrigerados a líquido de alta densidade, garantindo desempenho ideal e eficiência energética, compartilhando a visão e o compromisso de ambas as empresas com a sustentabilidade do Data Center.

A infraestrutura EcoCore permite que a Start Campus trabalhe com os usuários finais para fornecer uma ampla gama de soluções de resfriamento em nível de rack, desde trocadores de calor de porta traseira até resfriamento direto para chip e de imersão, dependendo de suas necessidades e preferências. Com o EcoCore, o cenário está preparado para um futuro mais consciente ecologicamente e sustentável no qual as operadoras de rede podem confiar ao pegar a onda de IA.

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