Из-за масштабной экспансии Google на рынке ЦОД выбросы парниковых газов компании взлетели за последние пять лет на 48 %. Как сообщает Ars Technica, это ставит под сомнение цель IT-гиганта добиться «нулевых выбросов» к 2030 году.

Согласно докладу Google, в 2023 году выбросы достигли 14,3 млн тонн углеродного эквивалента. Это на 48 % больше в сравнении с показателями 2019 года и на 13 % в сравнении с 2022 годом. Всего в прошлом году компания использовала 25,91 ТВт∙ч электричества, в 2022 году — 21,776 ТВт∙ч, а пять лет назад — 12,237 ТВт∙ч. Сегодня на «безуглеродную» энергию приходится 67 % потребления компании, дополнительно закупается «чистое» электричество в Австралии, Бельгии, Техасе и других локациях.

Источник изображения: Billy Joachim/unsplash.com

В компании признали, что снизить выбросы довольно трудно, одновременно инвестируя в генеративный ИИ и сопутствующую инфраструктуру. Подчёркивается, что влияние ИИ было трудно предсказать раньше. Тем не менее, в Google подтверждают намерение добиться «углеродной нейтральности» к 2030 году, но пока что выбросы будут расти «перед тем, как упасть». Утверждается, что компания интенсивно работает над этой проблемой, в том числе заключая сделки на поставки «чистой» энергии. Фактически компания седьмой год подряд закупает на 100 % возобновляемую энергию для своих ЦОД. Кроме того, ИИ открывает новые возможности для борьбы с изменениями климата.

Источник изображения: Google

Google также уточнила, что связанные с энергетикой выбросы Scope 2 в 2023 году (в первую очередь речь про энергопотребление ЦОД), выросли на 37 % год к году, а в целом на них приходится четверть всех выбросов парниковых газов компании. Выбросы участников цепочки поставок Google составляют три четверти, при этом и они выросли на 8 %. В Google заявили, что рост продолжится в обозримом будущем, частично из-за сопутствующей инфраструктуры, необходимой для работы ИИ.

Источник изображения: Google

Google обязалась добиться нулевых прямых и непрямых выбросов парниковых газов к 2030 году, чтобы круглосуточно работать на «чистой» энергии. Тем не менее, в отчёте компания сообщила о закрытии части связанных с возобновляемой энергией проектов в 2023 году, из-за чего доступ к такой энергии у компании снизился, а потребности в ней из-за роста энергопотребления ЦОД превысили доступные Google объёмы. В частности, такая ситуация наблюдается в США и Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Источник изображения: Google

В целом потребление ЦОД Google электричества выросло в 2023 году на 17 %, составив 7-10 % от энергопотребления всех дата-центров в мире. Согласно статистике, потребляется 100 % возобновляемой энергии, 67 % из которой приходится на безуглеродную энергию, индекс PUE для ЦОД в среднем составляет 1.1, а энергоэффективность дата-центров в 1,8 раза выше, чем у сопоставимых объектов в отрасли. Кроме того, объекты Google потребили на 17 % больше воды в 2023 году, чем годом ранее.

IT-гиганты, включая Google, Amazon (AWS) и Microsoft уже обнародовали планы инвестировать десятки миллиардов долларов в ИИ, поэтому эксперты неоднократно выражали озабоченность вероятным воздействием соответствующего оборудования на окружающую среду. В мае Microsoft признала, что её выбросы с 2020 года выросли почти на треть, во многом из-за строительства и внедрения ИИ ЦОД. Впрочем, один из основателей компании Билл Гейтс (Bill Gates) подчеркнул, что ИИ поможет продвигать современные климатические решения.

Компания Crusoe Energy, больше всего известная благодаря майнингу криптовалют с помощью попутного газа, начнёт строить стационарные ЦОД. Datacenter Dynamics сообщает, что она намерена воспользоваться ажиотажем вокруг ИИ, построив «гигаватты новых ёмкостей».

Основанная в 2018 году Crusoe запустила сервис с использованием контейнерных ЦОД у нефтяных скважин в США — там факельный газ, обычно сжигаемый при добыче, используется для получения электричества и питания микро-ЦОД. Изначально энергию использовали для майнинга биткоинов, но позже компания стала предлагать облачные HPC- и ИИ-сервисы Crusoe Cloud. Кроме того, с рядом партнёров были заключены сделки на колокейшн-основе, в частности, с atNorth и Digital Realty.

Источник изображения: Danist Soh/unsplash.com

На фоне ИИ-бума Crusoe намерена заняться строительством крупных стационарных дата-центров, в том числе для колокации ИИ-инфраструктуры сторонних клиентов. Компания разработала новую архитектуру ЦОД высокой плотности для размещения максимального количества ускорителей. Дизайн дата-центра ёмкостью 103 МВт включает четыре «крыла» по 25 МВт каждое и позволяет объединить до 100 тыс. ускорителей в рамках одной сетевой фабрики. Дизайн будет оптимизирован для прямого жидкостного охлаждения в сочетении с теплообменниками на дверях стоек. Впрочем, возможно применение и традиционных систем воздушного охлаждения.

В одном из последних отчётов компании говорится, что только треть облака Crusoe Cloud полагается на факельный газ, а остальные мощности расположены в сторонних ЦОД. Суммарная ёмкость площадок Crusoe составляет 200 МВт, но компания намерена освоить приблизительно ещё 4 ГВт. В США у Crusoe есть десятки уже работающих проектов. Компания намерена освоить площадки в Северной Америке и Европе, в дальнейшем рассматриваются Латинская Америка и Ближний Восток, ещё позже — Азия. Сейчас на Crusoe Cloud приходится около половины всей выручки, к концу года этот показатель может вырасти до 70–80 %.

Фото: Crusoe Energy Systems

Crusoe привлекла сотни миллионов долларов, в число инвесторов входят Mubadala and the Oman Investment Authority, Valor Equity Partners, Founders Fund, Bain Capital Ventures, Coinbase Ventures, G2 и др. Готовится очередной раунд финансирования. Компания намерена сделать основной акцент на ИИ-бизнес, поскольку такая возможность «бывает раз в жизни». Но отказываться от криптопроектов она не намерена. В прошлом году Crusoe выделила $200 млн на покупку 20 тыс. ускорителей NVIDIA и объявила о намерении внедрить ИИ-суперкомпьютеры HPE Cray XD. Сегодня Crusoe предлагает ускорители NVIDIA H100, A100, L40S и A40.

Компания также не намерена полностью отказываться от факельного газа в своих проектах. В своих докладах она упоминает, что сейчас ищет новые источники метана вроде свалок. В то же время Crusoe вкладывается в технологии связывания и нейтрализации продуктов горения после сжигания топлива, а также уделяет особое внимание проектам малых модульных реакторов (SMR) с целью ускорить внедрение источников энергии нового поколения.

Google приобрела долю в тайваньской компании New Green Power (NGP), занятой добычей «зелёной» энергии. По данным Datacenter Dynamics, IT-гигант не только купил часть бизнеса, но и получил права на получение до 300 МВт в рамках соглашениям о покупке энергии (PPA). По словам Google, работа компании на острове зависит от ископаемого топлива приблизительно на 85 %, так что целью новых инвестиций является поставки энергии от солнечных электростанций в больших объёмах.

NGP принадлежит фонду, управляемому подразделением Climate Infrastructure инвестиционной компании BlackRock. Ни она, ни Google не сообщают об объёме инвестиций Google, но представители компании заявили, что средств, вероятно, хватит на строительство 1 ГВт новых мощностей NGP.

Google будет использовать солнечную энергию для обеспечения собственных потребностей, а также предлагать её своим поставщикам и производителям в регионе. В целом, по данным BlackRock, к 2025 году Тайвань намерен довести мощность солнечных проектов до примерно 20 ГВт и до 80 ГВт — к 2050 году.

Источник изображения: Mariana Proença/unsplash.com

Google приобрела на Тайване 15 га земли ещё в 2011 году, её первый дата-центр на острове заработал в конце 2013 года, а облачный GCP-регион появился там годом позже. Пять лет назад компания заявила о планах постройки второй площадки. При этом Google намерена добиться нулевых выбросов в каждом регионе присутствия уже к 2030 году. В компании отмечают, что в Юго-Восточной Азии проблемы с безуглеродной энергетикой — из-за недостатка свободной земли, малой доступности коммерчески масштабируемых ветряных и солнечных станций, а также из-за высокой стоимости строительства.

В 2023 году Google заключила контракты на поставку 1,5 ГВт «чистой» энергии и намерена и далее заключать PPA в достаточных объёмах для того, чтобы обеспечить «чистую» работу всех своих объектов и офисов круглосуточно на ежедневной основе. IT-гигант использует платформу компании Flexiado для того, чтобы сопоставлять реальное потребление энергии Google с оплаченной и генерируемой «чистой» энергией в те же временные промежутки.

У BlackRock зарегистрировано немало инфраструктурных инвестиций. В июне 2024 года компания приобрела контрольный пакет акций у германского оператора ЦОД Mainova WebHouse. После покупки Global Infrastructure Partners в этом году, инвестор также приобрёл контрольные пакеты CyrusOne и Vantage Towers (заодно предоставив займы Vantage Data Centers). Дополнительно компания инвестировала в CoreWeave и Phoenix Tower.

Американская компания Aventuur получила одобрение проекта строительства в Новой Зеландии сёрфинг-парка, обогреваемого дата-центром. Как сообщает Bloomberg, новый парк обеспечит доступ любителям сёрфинга к тёплым волнам в любое время года.

Согласие на создание парка в Окленде дано Агентством по охране окружающей среды (Environmental Protection Agency). Помимо лагуны для водного спорта и ЦОД, оператором которого выступает Spark New Zealand, здесь же будет располагаться и солнечная электростанция для питания самого дата-центра и прочей инфраструктуры. Разрешение выдано новозеландской компании AW Holdings 2021, на 68 % принадлежащей Aventuur и на 25 % — местному девелоперу Mark Francis.

Источник изображения: Aventuur

Согласно оценкам, на строительство и развитие проекта уйдёт NZ$374 млн ($229 млн), а общий экономический эффект для Окленда оценивается в NZ$630 млн ($384 млн) в течение шести лет. Основанная в 2019 году Aventuur намерена строить аналогичные аквапарки по всему миру. Так, компанию уже выбрали для строительства сёрфинг-парка в Перте. Также у компании есть эксклюзивные права на внедрение ряда технологий в Северной Америке и Сингапуре.

Проект в Окленде реализуют на территории площадью 43 га к северу от города, там же будет расположен центр для тренеров, инфраструктура для посетителей и другие объекты. Солнечная электростанция площадью 7 га будет отвечать за питание прилежащих объектов, включая сам дата-центр, строительство которого планируется реализовать в несколько этапов до достижения ёмкость 40 МВт.

Согласно новому исследованию Omdia, рынок систем охлаждения для ЦОД уже достиг $7,67 млрд — результаты превзошли предыдущие прогнозы экспертов. Среднегодовой темп прироста ожидается на уровне 18,4 % до 2028 года. Основным драйвером стало развитие ИИ-платформ и рост инфраструктуры с высокой энергетической плотностью. Ожидается, что объём рынка достигнет $16,87 млрд к 2028 году, а доля СЖО вырастет до 33 %.

Поскольку энергоёмкие ИИ-системы получили повсеместное распространение, спрос на жидкостное охлаждение серьёзно вырос. В числе главных трендов — быстрое распространение теплообменников задних дверей (RDHx) в комбинации с однофазным прямым жидкостным охлаждением чипов. Рост в этом сегменте составил впечатляющие 65 % год к году. Нередко в таких системах применяются технологии передачи тепла в системы отопления зданий или подогрева различных объектов и вроде бассейнов. Комбинация воздушного и жидкостного охлаждения позволяет создавать эффективные и сбалансированные системы терморегулирования.

Как заявляют в Omdia, в 2023 году произошла консолидация рынка, в результате основные прибыли получают считанные компании. Впрочем, Omdia расширила свой обзор, который теперь включает 49 вендоров вместо 40. Аналитики добавили китайских OEM-производителей и поставщиков компонентов прямого жидкостного охлаждения. Лидерами рынка остались Vertiv, Johnson Controls и Stulz, причём Veritiv увеличила долю на 6 % благодаря устойчивому росту спроса в Северной Америке и партнёрству с облачными операторами.

Источник изображения: Omdia

Рост рынка систем охлаждения для ЦОД ранее ограничивался преимущественно недостатком производственных мощностей, в частности, нехваткой компонентов вроде блоков распределения охлаждения (CDU), на спрос производители давно не жалуются. Поставщики всеми силами стремились удовлетворить спрос, но взрывной рост потребностей операторов ЦОД всё равно создал дефицит на определённых участках цепочек поставок. К счастью, в 2024 году прогнозируется улучшение ситуации.

Источник изображения: Omdia

Также Omdia отмечает рост доли систем жидкостного охлаждения. Этот рынок активно развивается в Северной Америке и Китае, в дело вступают всё новые вендоры, а прежние участники рейтингов расширяют свою деятельность. На рынке СЖО, объём которого близок к $1 млрд, лидером остаётся CoolIT, предлагающее прямое жидкостное охлаждение. Второе место занимает Sugon, преимущественно занимающаяся системами иммерсионного охлаждения, а замыкает тройку Lenovo, комплектующая некоторые свои системы фирменной СЖО.

Системы терморегулирования неизбежно развиваются под влиянием ИИ-решений и из-за росту требований к экоустойчивости серверного оборудования и ЦОД в целом. Несмотря на прогнозы роста, будет наблюдаться нехватка СЖО и недостаток экобезопасных технологий. Ожидается, что в будущем внедрение оптимизированных с помощью ИИ систем охлаждения, договоры о стратегическом партнёрстве между вендорами, а также рост энергоэффективных и экоустойчивых решений определят развитие индустрии. В результате технологии охлаждения будут соответствовать потребностям в охране окружающей среды.

В Таиланде готовится реализация пилотного проекта, который позволит дата-центрам напрямую приобретать возобновляемую энергию. Bloomberg сообщает, что новая схема упростит техногигантам, присутствующим в стране, достижение амбициозных экологических целей. По словам таиландского премьер-министра страны Сеттхи Тхависина (Srettha Thavisin), доступность «чистого» электричества стала важным конкурентным преимуществом, а прямые соглашения о его покупке привлекут в страну новых операторов.

Отсутствие единого подхода к прямым закупка «зелёной» энергии в Юго-Восточной Азии представляет проблему для энергоёмких отраслей, особенно для тех, которые взяли на себя обязательства по «декарбонизации» бизнеса. По словам властей Таиланда, компании вроде операторов ЦОД, готовые участвовать в тайском пилотном проекте, должны обеспечить значительные объёмы инвестиций и стандартизировать операции во всех странах, куда направляются инвестиции. При этом им запрещено продавать излишки энергии в локальные энергосистемы.

Источник изображения: Miltiadis Fragkidis/unsplash.com

Пилотный проект пока ограничен лишь 2 ГВт. Местное Министерство энергетики и связанные с ним агентства получили задание изучить влияние прямых покупок энергии на принадлежащих государству производителей электричества, промышленных потребителей и обычных людей.

Операторы ЦОД из числа гиперскейлеров уже выстраиваются в очередь для освоения местных территорий. Ещё в конце прошлого года AWS, Google и Microsoft объявили о намерении инвестировать в таиландские ЦОД $8,5 млрд. Впрочем, принимают участие и более мелкие компании — недавно местные власти одобрили инвестиции в строительство ЦОД в объёме $291 млн.

По мере роста энергопотребления ЦОД развиваются и решения, способные компенсировать ущерб окружающей среде. Network World сообщает, что компании Hewlett Packard Enterprise (HPE) и датская Danfoss запустили серию усовершенствованных модульных дата-центров, позволяющих использовать тепло, генерируемое в процессе их работы, в любых целях. За основу была взята система утилизации «мусорного» тепла, применяемая в штаб-квартире Danfoss в Дании.

По данным Международного энергетического агентства (IEA), к 2026 году ИИ-индустрия будет потреблять на порядок больше электроэнергии, чем в 2023 году. Дата-центры всегда вырабатывали много тепла, причём по мере роста вычислительных мощностей растёт и отдача тепловой энергии. Поэтому HPE и датская инжиниринговая компания Danfoss создали готовое решение в рамках HPE IT Sustainability Services — модульную систему Data Center Heat Recovery.

Решение включает модульный дата-центр HPE (Modular Data Center) — компактный контейнер с высокой плотностью размещения оборудования с прямым жидкостным охлаждением, который, как заявляют в HPE, может быть развёрнут практически везде и позволит снизить общее потребление энергии на 20 %. Danfoss же предоставила модули отбора тепла для его передачи ближайшим зданиям и промышленным объектам. Безмасляные компрессоры Turbocor повышают эффективность систем охлаждения ЦОД при оптимистичном сценарии на целых 30 %.

Источник изображения: Danfoss

Выгода для пользователей очевидна, говорят компании, поскольку захваченное тепло позволяет не генерировать его специально. В HPE даже предложили измерять сэкономленное тепло в «негаваттах», т.к. затраты на его генерацию в данном случае отрицательны. С учётом огромных объёмов потребляемого ЦОД электричества, экономия 30 % энергии может стать существенной.

Впрочем, технология имеет определённые ограничения и пригодится не всем. Если обогревать окружающие здания нет необходимости, то никакой экономии энергии и не будет. Подобные технологии уже активно применяют как в Северной Америке, так и в Европе и других регионах. Особенно эффективны они в странах с прохладным климатом. Впрочем, такие системы пока довольно дороги, а иногда и вовсе не имеют смысла по целому ряду причин, в том числе экономических.

Seagate объявила об открытии собственного раздела на eBay, где будет продавать бывшие в употреблении жёсткие диски. Делается это, по словам компании, во благо экологии и экономии. Накопители перед продажей проверяются, ремонтируются и очищаются.

Как говорит Seagate, ежегодно десятки миллионов жёстких дисков после списания попросту перемалываются или разрушаются иными методами. Это самый надёжный метод полного уничтожения информации, поскольку утечка данных может грозить большими неприятностями и крупными финансовыми потерями. Однако такой подход экологичным назвать нельзя. В частности, извлечь редкоземельные металлы из таких электронных отходов невозможно.

Источник изображений: Seagate

Поэтому Seagate уже некоторое время занимается восстановлением б/у HDD и SSD. Так, в 2022 финансовом году компания починила 1,16 млн накопителей, избавив планету от 540 т электронных отходов (средний вес накопителя принят за 465 г). А в 2023 году эти показатели выросли до 1,19 млн и 553 т соответственно. Теперь восстановленные накопители можно купить напрямую у Seagate на eBay. Такие диски покрываются ограниченной гарантией.

По словам компании, очистка накопителей производится в соответствии со стандартами IEEE 2883, NIST SP 800-88 Rev. 1 и ISO/IEC 27040:2015, так что исходным владельцам дисков беспокоиться не о чем. Кто конкретно возвращает б/у накопители Seagate, прямо не говорится, но компания вместе с Micron, Western Digital и Chia является сооснователем инициативы Circular Drive Initiative (CDI), призванной объединить производителей СХД, гиперскейлеров, ЦОД, OEM-производителей и компании, занимающиеся утилизацией IT-оборудования. Именно последние обычно отвечают за вывоз ставшего ненужным оборудования у крупных заказчиков.

Кроме того, CDI занимается продвижением новых стандартов OCP для устройств хранения, которые включают функции безопасной очистки, расширенного мониторинга и управления жизненным циклом накопителей. Впрочем, гиперскейлеры сами в последние годы увеличивают срок эксплуатации оборудования и создают центры по его восстановлению и переработке.

Крупные технокомпании вроде Microsoft и Google горят желанием использовать всё больше энергии от атомных электростанций для питания своих ЦОД, но намного меньше у них желания вкладывать средства в строительство новых АЭС. По данным Bloomberg, об этом они официально заявили на конференции Nuclear Society. По информации издания, ИИ и ЦОД, вероятно, впервые обеспечат существенный рост энергопотребления в США.

Но участники конференции объявили, что находятся в «неподходящем положении» для того, чтобы помогать в разработке АЭС. Дело в том, что строительство реакторов, особенно на базе новых технологий, по мнению Google, весьма рискованно. Техногиганты готовы платить «разумную надбавку» за уже доступную им чистую энергию, но не хотят инвестировать в компании, непосредственное занятые строительством АЭС. В Google подчеркнули, что всецело поддерживают атомную энергетику, но считают, что брать риски на себя должны не конечные потребители.

Дискуссия развернулась после того, как Билл Гейтс (Bill Gates) заявил, что намерен вложить миллиарды долларов в создание АЭС на базе малого модульного реактора (SMR) в Вайоминге, строительство которой уже начато компанией TerraPower. Поддержка Гейтса станет ключевой на фоне рисков, связанных с атомной энергетикой. Строительство планируется завершить в 2030 году, с отставанием на два года от озвученного в 2021 году срока. В Вайоминге же планируется установка SMR от компании Oklo, поддерживаемой главой OpenAI.

Источник изображения: Dan Meyers/unsplash.com

В апреле в Джорджии компания Southern Co. впервые за десятилетия завершила строительство новой АЭС в США, на семь лет позже запланированного и с увеличением бюджета приблизительно на 150 %. Возможно, именно поэтому IT-компании заявляют, что должны сконцентрироваться на своих сильных сторонах, строя дата-центры, тогда как поставками энергии должны заниматься коммунальные службы. Об этом, в частности, объявил главный менеджер по энергетике и устойчивости Microsoft Адриан Андерсон (Adrian Anderson).

По его словам, если дата-центр нуждается в чистой энергии, оператор должен связаться с поставщиком электричества, а вовсе не с производителем ветряных турбин, а сами высказывания о том, что отдельные покупатели должны самостоятельно оценивать риски инвестиций в атомные технологии он назвал «смехотворной концепцией». При этом сама Microsoft набирает команду и топ-менеджеров для развития направления SMR.

Сегодня новые реакторы разрабатываются многими компаниями, но им понадобится значительная финансовая помощь для того, чтобы перейти к строительству и коммерциализации новых объектов. Несмотря на то, что в появлении большего числа АЭС заинтересованы как энергокомпании, так и операторы ЦОД, техногиганты не спешат в массовом порядке заниматься финансированием таких проектов. По словам недавно покинувшего пост директора по энергетической стратегии Meta✴ Питера Фрида (Peter Freed), сама идея того, что IT-компании спасут положение и просто «выпишут чек» ошибочна.

Компания Google подписала соглашение с NV Energy, предполагающее использование геотермальной энергии для питания своих дата-центров в Неваде. The Register отмечает, что новый договор намного прогрессивнее, чем популярные соглашения о покупке возобновляемой энергии (PPA).

В Google описывают соглашение как «партнёрство в сфере чистой энергии» с NV Energy, дочерней структурой Berkshire Hathaway Energy. Предполагается, что такой договор удовлетворит растущий спрос компании на действительно «чистую» энергию. В прошлом году Google уже сотрудничала со стартапом Fervo Energy, но на тот момент речь шла лишь о 3,5 МВт и доказательстве самой возможности использовать энергею геотермальных источников в коммерческих масштабах.

Теперь проект расширили до 115 МВт, Fervo будет поставлять электричество в местную энергосеть при посредничестве NV Energy, хотя соглашение ещё ждёт одобрения регуляторами штата. В Google его называют «переходным тарифом» (Clean Transition Tariff, CTT) и отмечают, что соглашение является результатом работы над созданием нового, масштабируемого проекта для коммунального хозяйства и крупных потребителей электричества по инвестированию в действительно «чистую» энергию, а не PPA.

Источник изображения: Mark Kuiper/https://unsplash.com

Хотя пионером в деле покупки PPA была сама Google, теперь заявляется, что такие соглашения имеют свои ограничения. Они заключаются в изоляции от более масштабных процессов строительства сетей и в отрыве от инвестиций в коммунальные проекты. Кроме того, переменчивость погоды может ограничить доступность солнечной и ветряной энергии, для которых и чаще всего и заключаются PPA, а для полной декарбонизации требуются другие технологии, обеспечивающие стабильные поставки энергии именно тогда, когда это необходимо.

В Google рассчитывают, что CTT поможет компании добиться цели по полному обеспечению ЦОД и офисных кампусов безуглеродной энергией к 2030 году. В NV Energy подчеркнули, что проект не будет оплачиваться другими клиентами, но выиграют от него все потребители Невады.