blog

Sep 01, 2023

Aproveitar a energia renovável para reduzir as emissões dos data centers

O rápido crescimento da Inteligência Artificial (IA) e de outras aplicações que consomem muita energia para computação e processamento de dados impulsionou a expansão explosiva nas implantações de instalações de data centers em grande escala

O rápido crescimento da Inteligência Artificial (IA) e de outras aplicações que consomem muita energia para computação e processamento de dados impulsionou a expansão explosiva nas implantações de instalações de data centers de grande escala em todo o mundo. A indústria dos centros de dados está cada vez mais sob pressão para reduzir as suas contribuições para as emissões globais e, ao mesmo tempo, satisfazer esta procura para fornecer mais capacidade de processamento. Uma solução para satisfazer as necessidades simultâneas de aumento de processamento com redução de emissões de carbono é aumentar a localização de centros de dados nos locais de produção de energia renovável ou perto deles.

O centro de pesquisa cooperativa industrial/universitária de Cloud and Autonomic Computing (CAC) da National Science Foundation (NSF) é dedicado à pesquisa e desenvolvimento avançados orientados pela indústria em métodos de computação em nuvem, distribuídos e autônomos e sua aplicação a uma ampla gama de necessidades para seus parceiros. A missão geral do CAC Center é realizar pesquisa e desenvolvimento fundamentais em nuvem e computação autônoma em colaboração com a indústria e o governo. O âmbito técnico das atividades do Centro inclui métodos de projeto e avaliação, algoritmos, arquiteturas, software e fundamentos matemáticos para sistemas avançados de computação distribuídos e automatizados. As soluções são estudadas para diferentes níveis, incluindo hardware, redes, armazenamento, middleware, serviços e camadas de informação.

A disponibilidade de grandes quantidades de energia renovável pode quebrar a curva de custos da computação em grande escala. Para centros de computação de grande escala, a energia representa uma fração significativa dos custos operacionais que pode atingir aproximadamente o mesmo nível que o investimento de capital durante a vida útil do equipamento.

A energia eólica e a energia solar estão cada vez mais disponíveis em quantidades significativas, mas ao contrário das fontes anteriores de energia renovável, como as centrais hidroeléctricas, cada uma tem disponibilidade e custo significativamente variáveis ​​(por vezes até negativos) ao longo do dia. Para fazer o melhor uso destas fontes de energia, os centros de dados terão de ser altamente automatizados e, de preferência, situados em locais remotos perto destas fontes para reduzir os custos de transmissão.

O trabalho do NSF CAC em padrões de automação, análise e controle de data centers aplica o conhecimento de liderança com décadas de experiência nesses processos e métodos para esse problema. Por meio de parcerias com organizações líderes globais em desenvolvimento de padrões – como a Distributed Management Task Force (DMTF), a Storage Networking Industry Association (SNIA) e o Open Grid Forum (OGF) – e trabalhando através delas para desenvolver, testar e implementar padrões para adoção com outras organizações globais, como a ISO e seus parceiros internacionais, o CAC tem um longo histórico de produção e influência de padrões que alcançam a adoção global.

Projetos recentes do CAC desenvolveram um foco crescente nos padrões necessários para alcançar a adoção prática da automação, análise e controle de data centers em ambientes remotos e alimentados por energia renovável. Trabalhando com DMTF, SNIA e OGF, o CAC realizou testes extensivos para os padrões Redfish e Swordfish usados ​​para fornecer tais capacidades para equipamentos de computação e armazenamento, para transferência e operações de dados, e para o gerenciamento elétrico e automação de uma gama crescente da infraestrutura do data center. Essa automatização e controlo são cruciais para o sucesso da implantação e operação de centros de dados sob as condições variáveis ​​de disponibilidade de energia implícitas na utilização da energia eólica e solar e, igualmente, trazem benefícios de eficiência de custos para outros ambientes.

O CAC trabalha em estreita colaboração com o Laboratório Global de Gestão e Fabricação de Ativos de Energia (GLEAMM) da Texas Tech University (TTU), que tem como missão principal atrair e conduzir pesquisas multidisciplinares na área de energia em parceria com instituições federais, agências estaduais, empresas privadas setor e outras universidades. A missão do GLEAMM é verificar, validar e caracterizar as tecnologias existentes utilizadas na área energética, bem como desenvolver novas tecnologias de ponta e disponibilizá-las ao público através da comercialização de pesquisas e publicações científicas.