AWS рассказала об инновациях, внедряемых в её ЦОД для поддержки ИИ-нагрузкок следующего поколения. По данным DataCenter Dynamics, нововведения связаны в первую очередь с электропитанием и охлаждением. Они направлены на повышение энергоэффективности дата-центров AWS. Первые ЦОД на базе новой архитектуры заработают в начале 2025 года.

Новые решения в свежих новых дата-центрах компании по всему миру, а некоторые начнут применять уже на существующих объектах. В компании подчёркивают, что решения изначально спроектированы как модульные, поэтому возможная поэтапная модернизация площадок для внедрения СЖО, повышения энергоэффективности и снижения углеродного следа. Так, AWS упростит электрическую и механическую структуру новых ЦОД, чтобы облегчит их обслуживание и повысить надёжность.

В частности, упростится подход к распределению энергии внутри ЦОД, а источники резервного питания будут размещаться ближе к стойкам. Это позволит повысить доступность инфраструктуры до 99,9999 % времени, а количество стоек, которых могут коснуться проблемы с энергоснабжением, снизится на 89 %. Также уменьшится количество вентиляторов для отвода горячего воздуха. Вместо этого будет применяться естественный перепад давления, что положительно скажется на энергопотреблении. Вместе с тем AWS намерено вшестеро увеличить мощность стойки в следующие два года, и ещё втрое — в будущем.

Впрочем, в ИИ-серверах, где мощность ускорителей приближается к 1 кВт, без СЖО обойтись сложно. AWS готовит суперкластеры Project Rainier и Project Ceiba на базе AWS Tranium2 и NVIDIA Blackwell соответственно, поэтому она вместе с крупным производителем СЖО будет внедрять прямое жидкостное охлаждение и в новых, и в старых ЦОД. В некоторых случаях будет использоваться и гибридное охлаждение. Одним из главных плюсов новой архитектуры охлаждения является гибкость — акцент на воздушное или жидкостное охлаждение будет делаться в зависимости от потребностей оборудования и возможностей конкретных дата-центров.

Источник изображений: AWS

Заодно AWS использовала имеющиеся данные и генеративный ИИ для поиска наиболее эффективного способа размещения стоек в своих ЦОД, добавив ещё 12 % вычислительных мощностей на каждую площадку. Новая технология будет применяться как к новому оборудованию для ИИ-систем, так и для других типов техники. Также компания внедрила собственную систему управления механическими и электрическими устройствами — она поможет стандартизировать мониторинг и эксплуатацию дата-центров.

Наконец, предприняты усилия по повышению экобезопасности дата-центров. AWS заявила, что новая архитектура охлаждения снизит потребление энергии на 46 % во времена пиковых нагрузок без увеличения потребления воды. Доля углеродных выбросов при производстве бетона, используемого при строительстве ЦОД, уменьшена на 35 % относительно средней по отрасли, кроме того, на 35 % сокращается потребление стали в целом, а та, что используется, поступает из электродуговых печей, а не газовых, что сокращает косвенные выбросы. Наконец, резервные генераторы AWS переведут на возобновляемое дизельное топливо.

Дополнительно AWS совместно с Orbital Materials запустила пилотный проект по тестированию разработанного с помощью ИИ материала, помогающего захватывать в дата-центрах углекислый газ — речь идёт о «губке на атомном уровне», взаимодействующей только с молекулами углекислоты. Тестирование материала, три года разрабатывавшегося компаниями, начнётся в начале 2025 года. По данным Orbital, новый материал значительно дешевле аналогов. В дальнейшем стартап планирует испытать разработанные с помощью ИИ технологии для экономии воды и охлаждения чипов.

DataCenter Dynamics также отмечает, что AWS впервые раскрыла показатель PUE своих дата-центров. В среднем он составляет 1,15, а самая лучшая площадка достигла 1,04. Для сравнения: у Google эти показатели составляют 1,1 и 1,06 соответственно, у Microsoft — 1,18 и 1,12 (у новых объектов). ЦОД Meta✴ в среднем имеют PUE около 1,08, а Oracle говорит об 1,15.

Консорциум Net Zero Innovation Hub for Data Centers ) инициировал т. н. запрос информации (RFI). Как сообщает сайт NZIH, речь идёт о первом запросе такого рода в Европе, направленном на поиск инновационных решений, способных заменить дизельные резервные генераторы.

RFI представляет собой официальный запрос, направляемый компаниям и организациям с целью сбора информации о передовых технологиях и подходах, имеющихся в их распоряжении, которые могут использоваться для решения конкретной проблемы, в данном случае — замены источников резервного питания на безуглеродные.

В консорциум входят такие известные компании, как Danfoss, Data4, Google, Microsoft, Schneider Electric и Vertiv. В NZIH объявили, что ищут решения, которые можно масштабировать до гигаваттного уровня. Инициатива, как ожидается, должна ускорить внедрение решений для резервного питания с нулевым выбросом.

В I квартале 2025 года будет проведена оценка жизнеспособности предложенных решений с технической, экономической, регуляторной и других точек зрения, а во II квартале 2025 года начнётся поиск источников финансирования, после чего, возможно, будут заключены соглашения о внедрении между владельцами инновационных технологий и участниками NIZH.

Источник изображения: NZIH

Речь идёт о возможностях для широкого круга компаний, в том числе тех, чьи решения находятся на раннем этапе коммерциализации. Инициативу планируется реализовать в три этапа. Предполагается:

• согласовать и стандартизировать требования с учётом специфика отрасли ЦОД;
• определить инновационные решения, масштабируемые и поддерживаемые цепочкой поставок, потенциально готовые к внедрению в гигаваттных масштабах;
• реализовать первичные пилотные проекты с привлечением государственных и частных инвестиций.

Как сообщается на сайте консорциума, внедрение передовых «чистых» технологий часто сталкиваются с препятствиями, во многом из-за новизны и высоких рисков на ранних стадиях. Выступая «агрегатором» спроса на такие технологии и создавая новые коммерческие структуры при поддержки крупнейших заказчиков, NIZH со своей инициативой пытается снизить риск для инновационных проектов, разработчиков, энергетических компаний, обеспечивая при этом возможность получения инвестиций.

Инновационный аспект решений может быть представлен разработчиками — речь может идти о технологии, бизнес-модели или других аспектах или их комбинации. Первое предложение уже сделал один из ключевых участников консорциума — Microsoft продвигает водородную энергетику. Так, компания при поддержке ESB на время запитает свой дублинский ЦОД от водородных топливных ячеек GeoPura.

Американский оператор дата-центров Digital Realty, по сообщению ресурса Datacenter Dynamics, намерен использовать гидрированное растительное масло (HVO) вместо дизельного топлива в своих резервных генераторах на некоторых площадках в США. Это позволит снизить выбросы вредных газов в атмосферу.

HVO производится из растительных масел и отработанных жиров. Это на 90 % углеродно-нейтральный возобновляемый вид топлива с повышенным сроком хранения без окисления. Важно, что HVO можно применять в дизель-генераторах без внесения модификаций в силовую установку. Кроме того, HVO можно смешивать с дизельным топливом.

Сообщается, что Digital Realty начнёт использовать HVO в резервных генераторах на площадках PDX12 в Хиллсборо (штат Орегон), а также SC1 в Санта-Кларе и LAX12 в Эль-Сегундо (обе — Калифорния). По оценкам компании, инициатива позволит сократить выбросы СО₂ приблизительно на 12 тыс. т.

Источник изображения: Digital Realty

Впервые Digital Realty начала применять HVO в дата-центрах в Париже (Франция) в 2022 году. Позднее инициатива была распространена на Мадрид (Испания) и другие европейские ЦОД. На сегодняшний день Digital Realty использует HVO более чем на 20 объектах по всей Европе, в том числе в Амстердаме. С учётом США данный вид топлива будет применяться в дизель-генераторах на семи рынках присутствия компании.

Аналогичные проекты реализуют и другие операторы дата-центров и облачных платформ. К примеру, около года назад к переводу дизель-генераторов на HVO в европейских ЦОД приступила AWS. Вместе с тем американская корпорация Kohler Power Systems объявила, что выпускаемые ею дизельные генераторы могут работать на HVO без каких-либо доработок.

Отмечается, что Digital Realty вместе с Schneider Electric реализует ещё одну инициативу, направленную на снижение вредного влияния на экологию. Она предусматривает продление срока службы критически важных систем на площадке PAR6 в Париже. Речь идёт о части электрооборудования, распределительных устройствах и ИБП. Планируется повторное использование отдельных компонентов и внедрение новых программ переработки и восстановления. Ожидается, что в течение следующих 3–5 лет проект поможет Digital Realty дополнительно снизить выбросы углерода, одновременно увеличив жизненный цикл оборудования, включая батареи ИБП.

Комиссия по коммунальным службам штата Мэриленд заблокировала использование дизель-генераторов для резервного питания дата-центров компанией Aligned. Как сообщает DataCenter Dynamics, штат предложил щедрые налоговые льготы для того, чтобы переманить операторов ЦОД, стремящихся обосноваться в «долине дата-центров» в соседней Вирджинии.

Первой компанией, выразившей готовность приобрести место в новом 2-ГВт кампусе Quantum Loophole, стала Aligned. При этом она подала заявку на установку 168 резервных дизельных генераторов мощностью 3 МВт каждый. Хотя заявка противоречит местным законам о защите окружающей среды, представители властей штата предложили сделать исключение для компании из соображений «общественного удобства и необходимости». Впрочем, комиссия не сочли подобные доводы убедительными — использование дизель-генераторов в 2023 году посчитали неприемлемым и посоветовали компании предложить вариант получше.

В самой Aligned рассчитывали получить исключения для каждого генератора по отдельности, но представители регулятора уверены, что фактически речь идёт об использовании одной 504-МВт дизельной электростанции, поскольку в случае чрезвычайной ситуации всё равно придётся включать все резервные генераторы одновременно. При этом в коммиссии задались вопросом, почему в Техасе Aligned несколько лет назад сумела установить альтернативную систему резервного питания, похваставшись тем, что она обеспечивает всего ⅒ от выброса традиционных генераторов, а в Мэриленде — не может.

Источник изображения: Aligned

Многие компании уже используют альтернативные решения, например, на водородном топливе, которые уже протестировала Microsoft. Впрочем, в Ирландии копрпорации разрешили построить полноценную ТЭС на природном газе. В Aligned утверждают, что для столь масштабного проекта такие системы не подходят, поскольку топливные ячейки или газовые турбины не могут заработать так же быстро, как дизельные генераторы — на то, чтобы переключиться с питания от ИБП на генератор, обычно имеется меньше минуты.

Дизельные источники электропитания в штате должны получать сертификат CPCN, который легко дают владельцами небольших индивидуальных генераторов. Aligned рассчитывала на исключение, но в комиссии предписали последовательно пройти весь процесс сертификации для каждого из 168 генераторов. Формально отказа властей нет, но одна только подача заявки стоит $10 тыс., а на её рассмотрение уходит 9–12 месяцев без гарантии одобрения. Как заявил один из членов комиссии, в новой реальности уже нельзя просто прийти за разрешением на использование 504-МВт генератора и тут же получить одобрение.

Облачная платформа AWS, по информации ресурса Datacenter Dynamics, приступила к реализации масштабного проекта по переводу резервных генераторов в европейских дата-центрах с дизельного топлива на гидрированное растительное масло (HVO). Данная инициатива призвана улучшить экологическую обстановку в регионе.

HVO изготавливается из растительных масел и отработанных жиров. Это на 90 % углеродно-нейтральный возобновляемый вид топлива с повышенным сроком хранения без окисления. AWS планирует перевести на биотопливо свои резервные генераторы по всей Европе. Отмечается, что проект стартовал в январе 2023 года, а одной из первых стран, где он будет осуществлён, станет Швеция. Об объёме закупок HVO и поставщиках топлива сведений нет, но говорится, что речь идёт о получении горючего из возобновляемых источников.

Важно отметить, что для использования HVO не требуется модификация существующих силовых агрегатов; кроме того, это биотопливо можно смешивать с дизелем. Известно, что AWS ведёт переговоры с местными поставщиками HVO, а также работает над расширением глобальной сети поставок.

Источник изображения: AWS

«Переход на HVO — это лишь одна из инициатив, нацеленных на обеспечение устойчивого развития наших дата-центров. Мы сокращаем углеродный след и работаем над достижением общекорпоративной цели Amazon по нулевым выбросам углерода к 2040 году», — сказала Мариэль Линдгрен (Marielle Lindgren), глава AWS в Скандинавии.

Недавно Amazon приобрела более 100 дизель-генераторов для ЦОД в Ирландии — вскоре эти установки будут переориентированы на использование биотоплива. О намерении применять такое горючее уже сообщили многие другие операторы ЦОД. К примеру, Microsoft ещё в 2021 году объявила об использовании экологичного топлива Preem Evolution Diesel Plus для генераторов ЦОД в Швеции. С другой стороны, европейские дата-центры в сложившейся геополитической обстановке были вынуждены запасать дизельное топливо на случай непредвиденных обстоятельств.