Un gemelo digital es una copia virtual de un edificio, como un centro de datos, ya sea planificado o ya construido, que proporcionará simulaciones detalladas de cómo se comportará y operará ese edificio durante su vida útil.

Aunque todavía es un espacio en proceso de maduración, los gemelos digitales ofrecen a las organizaciones una forma de construir centros de datos de manera más eficiente y sostenible desde el principio.

A través de estos doppelgängers digitales completos, las empresas pueden optimizar el diseño de sus instalaciones, comprender cómo funcionará y detectar posibles problemas antes de instalar un solo servidor.

Los centros de datos obtienen sus propios gemelos digitales

Subhankar Pal, AVP de tecnología e innovación de Capgemini Engineering, explica que un gemelo digital es una réplica virtual en 3D de su centro de datos que puede simular su comportamiento en cualquier escenario operativo.

“Un gemelo digital basado en la física consiste en una representación en 3D completa del espacio del centro de datos, la arquitectura, los sistemas mecánicos y de ingeniería, la refrigeración, la conectividad de energía y la capacidad de carga del piso elevado. Abarca todo el ecosistema del centro de datos, incluidas las representaciones virtuales de los componentes básicos de su centro de datos: los componentes de los sistemas de energía, refrigeración y TI de los principales fabricantes de equipos originales."

Dicho software de simulación permite a las empresas predecir, visualizar y cuantificar el impacto de cualquier cambio en su centro de datos antes de la implementación.

“El gemelo digital reúne a todas las partes interesadas para prever y controlar el rendimiento y el impacto comercial de las operaciones en su centro de datos. El gemelo digital reduce el riesgo operativo, elimina los cuellos de botella del proceso y analiza escenarios hipotéticos, todo en un sistema”, dice Pal.

Malcolm Howe, socio de sistemas críticos de Cundall, destaca cómo los modelos CFD pueden optimizar los diseños antes de que se materialicen en las salas de datos. Un gemelo digital puede ayudar a eliminar algunas conjeturas sobre la implementación y distribución de la carga de TI y la planificación de la capacidad.

“Incluso los pequeños cambios en la implementación pueden tener un beneficio significativo en la mitigación de los 'puntos calientes' y, por lo tanto, brindar una mejor utilización para el propietario / operador”, dice.

Si bien tiene beneficios potenciales para las operaciones en curso de los centros de datos existentes, dicho software de simulación permite a las empresas comprender cómo funcionarán sus instalaciones en el mundo real. Las empresas pueden optimizar los diseños de los centros de datos con respecto al diseño del hardware, la alimentación y la refrigeración, y el flujo de aire. Incluso es posible optimizar la orientación del edificio para paneles solares.

Las empresas pueden identificar problemas potenciales como puntos críticos o peligros de incendio antes de que se coloquen los cimientos de una instalación.

Un beneficio clave de un gemelo digital es que trae a la vista la física como la dinámica de fluidos computacional (CFD); Los líquidos, gases y temperaturas en espacios 3D se introducen en la imagen, lo que brinda a las empresas una visión mucho más granular de cómo se comportará un centro de datos.

“En lugar de utilizar un modelo basado exclusivamente en datos, los gemelos digitales de centros de datos también se basan en la física, con la capacidad de simular el rendimiento de una nueva configuración”, agrega Pal. "Permite tomar decisiones con confianza".

Cuando se combina con tecnologías como la realidad virtual o aumentada, un gemelo digital puede mostrar las instalaciones en todo su esplendor antes de la construcción y ayudar al proceso de construcción.

A principios de este año, PM Group anunció que estaba implementando el producto de AR de XYZ Reality, Holosite, durante el diseño y la construcción de uno de los centros de datos de hiperescala más grandes de Europa en Dinamarca, para lograr "ahorros significativos de tiempo y mano de obra".

Además de garantizar la eficiencia, el software de simulación se puede utilizar para crear un diseño más sostenible dentro de la industria de los centros de datos, dice Joe Connolly, director de la oficina y centro de datos de Phoenix, Arizona, líder en los EE. UU para Turner & Townsend.

“Seleccionar la orientación de un edificio puede reducir los requisitos de energía a través de cosas como maximizar la iluminación natural. Las envolventes de los edificios también se pueden optimizar y diseñar con elementos sostenibles como características de recolección de agua”, dice.

"El modelado energético con una simulación de rendimiento de edificios (BPS), ejecutado en conjunto con un modelo BIM, podría proyectar el consumo de energía y observar los efectos de incluir opciones de energía renovable, como paneles solares, y la selección de materiales sostenibles".

Beneficios de los gemelos digitales después de la construcción

Cuando se combinan con DCIM (gestión de la infraestructura del centro de datos), los gemelos digitales ofrecen una forma para que las empresas comprendan y optimicen el efecto de los cambios de hardware en el perfil de un centro de datos, y los mismos datos se pueden usar para ayudar a predecir y automatizar las operaciones.

“La mayoría de los centros de datos modernos construidos hoy incorporan algún tipo de modelos de ingeniería en la etapa de diseño y extendieron el uso del modelo en la construcción, y algunos incluso en la etapa de operación”, dice Callum Faulds, director de Linesight UK.

“El gemelo digital, integrado con herramientas de gestión como DCIM para capturar los datos en vivo del estado actual del centro de datos real, se puede usar para simular y predecir, visualizar y cuantificar el impacto de cualquier cambio en el centro de datos antes de la implementación para mitigar el riesgo de interrupción o falla.

“Con la disponibilidad de datos en tiempo real de todos los componentes principales en todo el ecosistema y un sistema con algoritmo de aprendizaje automático implementado, el centro de datos podría aprender las temperaturas óptimas en diferentes momentos del día y en diferentes niveles de utilización de TI y ajustar automáticamente los sistemas de refrigeración en consecuencia".

Además, realizaría un seguimiento de los datos y perfeccionaría continuamente el algoritmo para hacerlo más eficaz con el tiempo.

A medida que los centros de datos buscan volverse más automatizados y la industria apunta hacia instalaciones operadas a distancia, los gemelos digitales integrados en DCIM se convertirán en un imperativo.

“Una oferta de DCIM no se utiliza en toda su capacidad si no se utiliza para simular y moderar la infraestructura que ejecuta el centro de datos, y una parte de la infraestructura ya no es solo una caja en un dibujo; es una caja que tiene datos y muestra el desgaste del equipo, lo que ayuda con la planificación, el mantenimiento o el reemplazo”, agrega Oliver Goodman, jefe de ingeniería de Telehouse Europe.

“Al incorporar datos en tiempo real en ese modelo, como las cargas en cada bastidor y cómo está funcionando el sistema de enfriamiento, puede usar el DCIM combinado con software adicional para evaluar elementos como el flujo de aire y la demanda de enfriamiento, para ejecutar múltiples 'qué -if 'y comprender sus impactos en tiempo real".

Todavía estamos en los primeros días de los gemelos digitales en el espacio de los centros de datos

Los gemelos digitales siguen siendo una técnica incipiente, y especialmente en el espacio de los centros de datos.

Aunque las cifras varían según la empresa de investigación, se estima que la industria de los gemelos digitales se situará en un mercado de alrededor de 5 mil millones de dólares en 2020, pero se espera que alcance entre 50 y 100 mil millones de dólares antes del final de la década.

"Los gemelos digitales se están utilizando para crear modelos 3D precisos de nuevas construcciones y proyectos, pero el nivel de detalle que se incorpora a ese modelo varía de una empresa a otra", dice Goodman.

“Si bien es un costo significativo, efectivamente le permite caminar por el edificio sin estar realmente en el edificio. Los beneficios son obvios desde una perspectiva de diseño, coordinación y detección de choques. Las posibilidades de lo que se puede simular con estos modelos son aparentemente infinitas, pero pocos están utilizando gemelos digitales y modelado BIM en toda su extensión en este momento".

Hay un número creciente de empresas que ofrecen servicios de gemelos digitales. Algunos, como Future Facilities, brindan soluciones de centros de datos dedicados. La constructora japonesa Komatsu, la unidad de semiconductores de Sony, y la empresa de telecomunicaciones / centros de datos NTT Docomo anunciaron recientemente una nueva empresa conjunta conocida como Earthbrain para 'apoyar la transformación digital en la industria de la construcción' a través de gemelos digitales.

Varios proveedores de DCIM están incorporando la tecnología en sus soluciones.

"La tecnología existe", dice Ali Nicholl, jefe de participación en Iotics, especialistas en gemelos digitales, "pero el impulso hacia la adopción se ve inhibido por un enfoque en la estandarización y centralización, lo que aumenta los costos y la complejidad de la implementación".

Ken Smerz, CEO de la firma de diseño y modelado 3D Zelus, añade que una barrera principal para la adopción ha sido una vacilación generalizada para adoptar la tecnología avanzada en su conjunto en la industria de la construcción, algo que ha comenzado a cambiar en los últimos 18 meses.

“Los gemelos digitales son el principal cambio de juego”, dice Maciej Mazur, gerente de producto de AI / ML, Canonical. “Han alcanzado la madurez y algunos proveedores de DCIM ya incorporan gemelos digitales en sus productos. En los próximos tres años, probablemente veremos todos los centros de datos modelados de esta manera".