Если смотреть со стороны, можно было бы подумать, что это гигантские склады. Но внутри, вместо штабелей транспортных ящиков, располагается несколько рядов высокопроизводительных серверов. В настоящее время по всему миру стремительно растут центры обработки данных, призванные удовлетворить огромный спрос на вычислительные мощности, которые необходимы для работы систем искусственного интеллекта и облачных сервисов. Американские технологические гиганты, включая компании Meta, Amazon, Apple, Google и Microsoft, и другие компании в совокупности вкладывают сотни миллиардов долларов в свою инфраструктуру. Одним из примеров является строящийся в настоящее время объект компании Meta в американском штате Луизиана, площадь которого будет вмещать приблизительно 70 футбольных полей.
По мере роста вычислительной мощности центров обработки данных растут и связанные с этим проблемы. Большинству людей знакомо, насколько громко может шуметь персональный компьютер при интенсивной нагрузке, когда вентиляторы, нагнетая в систему все больше холодного воздуха, переходят от тихого жужжания к громкому реву. Однако высокопроизводительный графический процессор (GPU) потребляет в 10 раз больше энергии, чем процессор (CPU) в обычном домашнем компьютере или ноутбуке. Когда в ограниченном пространстве размещается до 100 000 графических процессоров, температура повышается, а вместе с ней возрастает потребность в охлаждении.
На охлаждение может приходиться до 40 процентов энергопотребления центра обработки данных. В поисках экологичного решения большинство операторов сегодня переходят на энергоэффективное жидкостное охлаждение вместо воздушного. Это предполагает отвод тепла непосредственно от процессоров и его рассеивание через центральный теплообменник. "Мы участвовали в разработке данной передовой технологии с самого начала. Сегодня компания Endress+Hauser является ведущим поставщиком промышленных контрольно-измерительных приборов для осуществления революции в области искусственного интеллекта в стране", ‒ говорит Лиза Келсо, региональный директор по развитию бизнеса в сфере полупроводников и центров обработки данных в США.
Неизведанная территория
Когда несколько лет назад на предприятиях начали внедрять жидкостное охлаждение, готовых решений на рынке не было. Поэтому компания Endress+Hauser в сотрудничестве с инженерами-технологами и специалистами-системотехниками провела подбор, расчет и интеграцию подходящих КИП. Охлаждение в современных центрах обработки данных осуществляется из центральных зданий инженерно-технического обеспечения (CUB), в которых размещены системы взаимосвязанных модульных технологических блоков. Внутри каждого здания CUB установлены мощные охлаждающие установки, теплообменники, шкафы управления и другое оборудование, которое обеспечивает поддержание оптимальной температуры для серверов на основе данных в режиме реального времени. Система охлаждения даже в одном здании CUB может содержать несколько десятков измерительных приборов для контроля расхода, температуры, давления и качества воды. Один центр обработки данных часто состоит из четырех или более блоков, поэтому на территории комплекса могут работать тысячи измерительных приборов, функционирующих в комплексе.
"Наши высокоточные технологические измерения могут помочь оптимизировать работу системы охлаждения и эффективно и рационально управлять ресурсами", ‒ говорит Келсо. Помимо снижения потребления энергии и воды, одним из главных приоритетов для провайдеров является надежность системы: простои центра обработки данных из-за перегрева обойдутся приблизительно в 150 000 долларов США в минуту. Помимо этого вызывающего тревогу факта, операторы в целом уделяют больше внимания показателю PUE (эффективность энергопотребления). Здесь проводится сравнение общего объема потребляемой энергии с энергопотреблением ИТ-инфраструктуры. Чем ближе значение к идеальному показателю 1,0, тем выше эффективность центра обработки данных, поскольку практически вся подаваемая энергия преобразуется в вычислительную мощность. В Европе с июля 2026 года для новых центров обработки данных будет установлено ограничение на показатель PUE, который не должен превышать 1,2.
Годовой уровень производства вырос в пять раз
Компания Endress+Hauser произвела впечатление на поставщиков систем и операторов установок не только своим обширным ассортиментом приборов для измерения расхода, анализа жидкостей, уровня и температуры, но и своей гибкостью и ориентацией на потребности заказчика. Ведь когда речь идет о строительстве центров обработки данных, каждый день имеет значение. "Для выполнения первого крупного заказа Группе пришлось поставить в пять раз больше приборов одной модели, чем обычно производится за год, – и ответственный за это инженерно-технологический центр сразу же соответственно увеличил свои производственные мощности", – вспоминает Келсо. Она убеждена, что благодаря своему обширному опыту специалисты компании Endress+Hauser смогут помочь центрам обработки данных, использующим искусственный интеллект, преодолеть и другие сложности на пути к устойчивому росту: "Эти центры будут все чаще производить собственную электроэнергию на месте, в том числе за счет возобновляемых источников энергии. Кроме того, планируется дальнейшее сокращение потребления воды – например, за счет очистки сточных вод из прилегающих населенных пунктов. И в этом вопросе мы можем оказать поддержку, предоставив измерительное оборудование и опыт применения."
Начинается жаркая пора
Развитие цифровизации, облачных сервисов и искусственного интеллекта приводит к появлению все большего числа и все более крупных центров обработки данных. По данным Международного энергетического агентства (МЭА), только в 2024 году в мире было инвестировано более 500 миллиардов долларов США. По прогнозам МЭА, потребность этих центров в электроэнергии удвоится и достигнет 945 тераватт-часов в течение следующих пяти лет – это эквивалентно объему потребления электроэнергии в Японии. Современные крупные центры обработки данных с искусственным интеллектом уже потребляют в среднем столько же электроэнергии, сколько 100 000 домохозяйств. Будущие объекты будут потреблять в 50 раз больше энергии. Поэтому операторы должны найти экологичные решения в области выработки электроэнергии и повышения энергоэффективности.