Espacio y energía: limitaciones en la capacidad de los centros de datos

La percepción de las limitaciones de los Centros de Datos puede no ser lo que parece a primera vista, ya que la demanda impulsa un nuevo análisis.

En las últimas décadas ha aumentado la demanda de servicios digitales en todo el mundo. Esta demanda no ha hecho más que crecer desde la pandemia. Cuando superamos la pandemia, las prácticas laborales también cambiaron, ya que cada vez más personas buscaban trabajar a distancia, ya sea en casa o desde distintas zonas geográficas. Esto, combinado con el desarrollo de modelos de negocio y la transformación digital, ha hecho que la demanda crezca aún más, así como los nuevos requisitos que ha tenido que desarrollar la computación de borde.

Todo esto ha impulsado el crecimiento de los Centros de Datos, pero también ha aumentado la presión para satisfacer la nueva demanda. Estos requerimientos están haciendo que el espacio, la densidad y la potencia pasen a un primer plano en forma de limitaciones en algunos casos.

Escala de crecimiento

Para darse una idea de la escala de crecimiento de los servicios digitales en las últimas décadas, el volumen de datos es un indicador clave. Según Statista, desde 2010, el volumen de datos creados, capturados y consumidos ha pasado de 2 ZB (zettabytes) a 97 ZB en 2022, y se espera que la cifra para 2025 sea de 181 ZB. A pesar de este crecimiento exponencial, según la Agencia Internacional de Energía, la demanda de energía desde 2010 sólo ha pasado de 194 teravatios por hora (TWh) a poco más de 200 TWh en 2022.

Estas dos cifras contrastadas muestran los extraordinarios avances que se han hecho en eficiencia energética en informática desde entonces, especialmente cuando se trata de la potencia de procesamiento. Con la Ley de Moore en vigor durante ese periodo, los beneficios son evidentes. Sin embargo, el Consejero Delegado de Nvidia, Jensen Huang, teme que el efecto de la Ley de Moore esté llegando a su fin. Aunque esto es discutible, no cabe duda de que los procesadores serán cada vez más potentes y, al mismo tiempo, producirán más calor.

Para satisfacer esta demanda de aquí a 2025, es probable que los Centros de Datos se enfrenten a limitaciones, entre las que destaca el espacio.

Espacio y energía

El espacio se consideraba a menudo una de las principales limitaciones de los Centros de Datos. El espacio se describía en términos de capacidad para suministrar energía a los equipos en una determinada unidad de medida, como vatios por pie o metro cuadrado. Esta era una regla empírica útil para las especificaciones y el diseño de las instalaciones. Los arquitectos planificaban la climatización y la alimentación en función de esas medidas. Con este planteamiento, los Centro de Datos se han ido calentando progresivamente, consumiendo más energía, esto para dar capacidad a niveles de procesamiento cada vez mayores. En un Centro de Datos climatizado por aire, esto requería bombear cada vez más aire.

Como resultado, los Centros de Datos de los años noventa y principios de la década de los 2000 se volvieron cada vez menos eficientes en cuanto a la energía utilizada para el procesamiento de datos. A medida que aumentaba la potencia de los chips gracias a los distintos avances tecnológicos y con una demanda de rendimiento cada vez mayor, los operadores de los Centros de Datos se vieron obligados a exigir cada vez más volumen y flujo de ventilación, hasta que se encontraron con barreras de costos, complejidad y gestión. Muchos llegaron a un punto en el que simplemente no podían bombear una sala llena de aire para refrigerar esos chips, lo que hacía cada vez más inadecuado gran parte de lo que ya estaba implementado.

enfriamiento centros de datos

Gestión de los equipos

La gestión también se convirtió en un problema. A medida que un Centro de Datos evolucionaba, los equipos se actualizaban o modificaban, se cambiaban de sitio o se sustituían. Los huecos, espacios y ampliaciones a menudo significaban que incluso las metodologías implantadas, como los sistemas de pasillo caliente/pasillo frío no funcionaban bien, ya que las directrices para la gestión del flujo de aire a menudo se ignoraban por la necesidad de rapidez y demanda.

Esto podía aumentar la impresión de limitaciones de espacio cuando se contemplaba un nuevo proyecto o servicio, cuando en realidad una instalación, si se gestionaba adecuadamente, podía soportar más antes de alcanzar el límite inevitable de la climatización por aire bombeado.

Lo que queda claro de todo esto es que, aunque una buena gestión y un buen diseño son fundamentales para garantizar que el espacio físico no sea una limitación a la hora de satisfacer la demanda de servicios digitales de los Centros de Datos, la climatización por aire sí lo es y lo será cada vez más en el futuro. A medida que surjan otras arquitecturas, como la computación de borde, se necesitarán nuevas soluciones de climatización si se quiere satisfacer la demanda de servicios, el espacio físico, la eficiencia energética y las necesidades de sostenibilidad.

Para satisfacer las demandas emergentes de servicios digitales en un futuro, los operadores de Centros de Datos tendrán que considerar combinaciones de climatización por aire, líquida y directa al chip, aprovechando las características específicas de cada uno para proporcionar de forma adecuada y dar el tipo de climatización que permita desplegar densidad de forma fiable y económica.

Medio ineficiente

Hay una realidad clara en lo que respecta a la climatización: cuanto más cerca pueda captarse el calor del lugar donde se produce, más eficaz será el proceso.

A esto se suma el hecho de que el aire es un medio muy poco eficiente. Un fluido a base de agua u otro líquido dieléctrico, es un medio mucho más eficaz para capturar y transmitir el calor.

Incluso con diseños de pasillos calientes y fríos, refrigeradores en las puertas traseras y en las filas, placas ciegas y cableado eficiente, el aire sigue siendo ineficiente. Aunque es probable que estas medidas sigan formando parte de la combinación de muchos operadores en los próximos años, hay que considerar otros métodos.

Las soluciones de climatización líquida pueden ofrecer una mayor capacidad para adaptarse a la densidad de los equipos que la climatización por aire. El calor capturado a través de la climatización líquida puede eliminarse de forma más eficiente del entorno inmediato de los equipos y llevarse a posibles oportunidades de reutilización, sin un cambio de estado.

Los desarrollos disponibles en climatización líquida y directa al chip no sólo pueden satisfacer las demandas de densidad actuales, mejorando las limitaciones de espacio físico, sino que también pueden ofrecer una vía de actualización crítica para permitir a los operadores de Centros de Datos avanzar hacia métodos más eficientes. Esto será crucial, ya que los presupuestos también se ven sometidos a las tendencias económicas actuales y la continua incertidumbre mundial.

 

Puntos fuertes y objetivos

Con estas nuevas técnicas y sistemas de climatización, no hay una solución única. Cada técnica y sistema tiene sus puntos fuertes y características particulares que deben tenerse en cuenta para garantizar el rendimiento adecuado a cada necesidad. La climatización líquida de precisión directa, en rack o en fila ofrece distintas aplicaciones y ventajas para alcanzar el objetivo general de densidad y rendimiento. Todo ello garantizando una eficiencia que contribuya a los objetivos de sostenibilidad.

Los operadores de Centros de Datos deben contar con el apoyo en sus objetivos operativos y de diseño de un socio tecnológico de confianza que no sólo tenga un profundo conocimiento, sino también una amplia cartera de soluciones para satisfacer cada necesidad. Comprender dónde puede permanecer mejor gestionada la climatización por aire, dónde puede instalarse la climatización líquida y dónde puede aprovecharse la climatización directa al chip, es clave para tener bajo control las necesidades actuales, al mismo tiempo que se construye un camino hacia el futuro.

Mejoras y camino a seguir

Examinando adecuadamente las limitaciones de espacio reales o percibidas en los Centros de Datos, los operadores pueden determinar la mejor manera de abordar sus necesidades. Las soluciones de climatización más eficientes, precisas y controlables serán una parte clave de ese esfuerzo.

Con la eficiencia como eje central de los esfuerzos de sostenibilidad, los sistemas híbridos de aire, líquido y técnicas de climatización directa pueden construir un camino hacia una mayor eficacia en la climatización de los centros de datos que solucione las presiones de espacio, al tiempo que satisfaga la demanda y proporcione una base sólida para el crecimiento futuro.

Un socio tecnológico de confianza, con amplios conocimientos y recursos de portafolio, puede guiar a los operadores hacia el uso más informado y adecuado de estas tecnologías, para así alcanzar sus metas empresariales de forma sostenible.

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