Blog

Sep 01, 2023

Sfruttare l'energia rinnovabile per ridurre le emissioni dei data center

La rapida crescita dell’intelligenza artificiale (AI) e di altre applicazioni ad alto consumo di energia per l’elaborazione e l’elaborazione dei dati ha portato a un’espansione esplosiva delle implementazioni per strutture di data center su larga scala

La rapida crescita dell’intelligenza artificiale (AI) e di altre applicazioni ad alto consumo di energia per il calcolo e l’elaborazione dei dati ha portato a un’espansione esplosiva delle implementazioni per strutture di data center su larga scala in tutto il mondo. Il settore dei data center è sempre più sotto pressione per ridurre il proprio contributo alle emissioni globali e soddisfare al tempo stesso la richiesta di fornire maggiori capacità di elaborazione. Una soluzione per soddisfare le esigenze simultanee di maggiore elaborazione con ridotte emissioni di carbonio è quella di aumentare l’ubicazione dei data center presso o vicino ai luoghi di produzione di energia rinnovabile.

Il centro di ricerca cooperativo industriale/universitario della National Science Foundation (NSF) Cloud and Autonomic Computing (CAC) è dedicato alla ricerca e allo sviluppo avanzati guidati dall'industria nei metodi di calcolo cloud, distribuito e autonomo e alla loro applicazione a un'ampia gamma di esigenze per i suoi partner. La missione generale del CAC Center è perseguire la ricerca fondamentale e lo sviluppo nel cloud e nell'informatica autonoma in collaborazione con l'industria e il governo. L'ambito tecnico delle attività del Centro comprende metodi di progettazione e valutazione, algoritmi, architetture, software e fondamenti matematici per sistemi informatici avanzati distribuiti e automatizzati. Le soluzioni sono studiate per diversi livelli, inclusi hardware, reti, storage, middleware, servizi e livelli informativi.

La disponibilità di grandi quantità di energia rinnovabile può rompere la curva dei costi per l’informatica su larga scala. Per i centri di calcolo su larga scala, l’energia rappresenta una frazione significativa dei costi operativi che può raggiungere all’incirca lo stesso livello dell’investimento di capitale durante il ciclo di vita delle apparecchiature.

L’energia eolica e l’energia solare sono sempre più disponibili in quantità significative, ma a differenza delle precedenti fonti di energia rinnovabile come gli impianti idroelettrici, ciascuna ha disponibilità e costi significativamente variabili (a volte anche negativi) nell’arco della giornata. Per sfruttare al meglio queste fonti energetiche, i data center dovranno essere altamente automatizzati e preferibilmente situati in località remote vicino a queste fonti per ridurre i costi di trasmissione.

Il lavoro di NSF CAC negli standard di automazione, analisi e controllo dei data center applica a questo problema la competenza di una leadership con decenni di esperienza in questi processi e metodi. Attraverso partnership con organizzazioni leader nello sviluppo di standard globali, come la Distributed Management Task Force (DMTF), la Storage Networking Industry Association (SNIA) e l'Open Grid Forum (OGF), e collaborando con loro per sviluppare, testare e implementare gli standard per l'adozione da parte di altre organizzazioni globali come l'ISO e i suoi partner internazionali, il CAC ha una lunga esperienza nella produzione e nell'influenza di standard che raggiungono l'adozione globale.

I recenti progetti del CAC hanno sviluppato una crescente attenzione agli standard necessari per ottenere l’adozione pratica dell’automazione, dell’analisi e del controllo dei data center in ambienti remoti e alimentati da energie rinnovabili. Collaborando con DMTF, SNIA e OGF, il CAC ha effettuato test approfonditi per gli standard Redfish e Swordfish utilizzati per fornire tali capacità per apparecchiature di calcolo e archiviazione, per il trasferimento e le operazioni di dati e per la gestione elettrica e l'automazione di una gamma crescente dell’infrastruttura del data center. Tale automazione e controllo sono cruciali per il successo dell’implementazione e del funzionamento dei data center nelle variabili condizioni di disponibilità energetica implicite nell’uso dell’energia eolica e solare e, allo stesso modo, apportano vantaggi in termini di efficienza dei costi ad altri contesti.

Il CAC lavora a stretto contatto con il Laboratorio globale per la gestione e la produzione di risorse energetiche (GLEAMM) della Texas Tech University (TTU), che ha la missione principale di attrarre e condurre ricerche multidisciplinari nel campo energetico con una partnership con istituzioni federali, agenzie statali, enti privati settore e altre università. La missione di GLEAMM è verificare, validare e caratterizzare le tecnologie esistenti utilizzate nel campo energetico, nonché sviluppare nuove tecnologie all'avanguardia e renderle disponibili al pubblico attraverso la commercializzazione della ricerca e le pubblicazioni scientifiche.