Částku 47 milionů amerických dolarů se rozhodlo věnovat americké Ministerstvo energetiky na podporu projektů, které přinesou významné úspory elektrické energie v oblasti informačních a komunikačních technologií. V rámci programu ITP (Industrial Technologies Program) podpořilo 14 projektů, v jejichž rámci mají jeho partneři již letos přijít s konkrétními řešeními. Podívejme se tedy, co můžeme v blízké budoucnosti očekávat.
Materiály ministerstva uvádějí, že zařízení pro telekomunikace a IT (ve smyslu např. datových center) mají na svědomí přibližně 3 % z celkové spotřeby elektrické energie v USA. Aktuální plány růstu přitom počítají s tím, že budou potřebné dvě nové elektrárny každý rok rok, jen aby se uspokojily nároky nových ICT zařízení. To je důvodem, proč ministerstvo podporuje projekty, které mají v této oblasti přinést výrazné úspory. Dodejme, že soukromý sektor podporuje uvedené projekty dalšími více než 70 miliony dolarů.
Projekty jsou zaměřeny na tři základní oblasti výzkumu: Na takové softwarové
Ministerstvo energetiky USA investuje do úsporných projektů pro datová centra a nabízí zdarma nástroje pro odhalení potenciálu pro úspory. a hardwarové vybavení (především servery a síťové prvky) datových center, které má největší potenciál zajistit dosažení potřebných úspor, na prvky napájecí soustavy a na řešení pro chlazení. Podporované projekty by měly v průběhu letošního roku projít testy v laboratořích, případně experimenty menšího rozsahu přímo v datových centrech. A ministerstvo poskytuje zdarma také sadu softwarových nástrojů, které mají pomoci provozovatelům datových center odhalit potenciál pro úspory v jejich zařízeních; i o té se krátce zmíníme.
První z projektů realizovaný s Alcatel-Lucent Bell Laboratories se zaměřuje na otázky spotřeby síťových prvků a na možnosti jejího snížení. Soustředí se přitom na vytvoření firmwaru, který zajistí, že spotřeba těchto zařízení bude úměrná aktuálnímu provozu v síti. Firmware má přitom využívat ty vlastnosti hardwaru umožňující snižovat příkon, které jsou již k dispozici, případně ty, které budou k dispozici v dohledné době.
Další projekt, jehož jedním partnerem je i společnost Cisco Systems, pracuje na modelu algoritmu RTOC (Real-Time Optimal Control), jenž má zajistit takové směrování požadavků (na data či výpočetní výkon) v datovém centru, aby byla optimalizována spotřeba. Současně má zajistit, aby byly všechny nevyužívané nebo málo využívané prvky automaticky přepnuty do úsporného režimu.
Projekty zaměřené na úspory v chlazení se zaměřují jednak na maximální využití tekutin, jednak na omezení nutnosti chladit ohřátý vzduch odváděný od IT infrastruktury prostřednictvím energeticky náročných chladicích zařízení. Významné úspory v nákladech na chlazení by měly zajistit například projekty zaměřené na 100% využití tekutiny při chlazení velkého množství serverů osazených do malého prostoru, nebo kombinující maximálně efektivně chlazení vzduchem a kapalinou (např. projekt s odpovídajícím názvem ARCTIC (Advanced Refrigerant-based Cooling Technologies for Information and Communication infrastructure)). Na projektech pracují například společnosti Intel, IBM nebo Alcatel-Lucent Bell Laboratories.
Další možnosti spatřují výzkumní pracovníci i v optimalizaci chlazení využívající informací z velkého množství senzorů, které detailně monitorují teplotu v jednotlivých částech datového centra; inteligentní software je pak schopen zapnout přesně ty chladicí jednotky, které zajistí dosažení správné teploty ve vymezené oblasti. Další projekt se pak věnuje třeba technologii YCC (Yahoo! Compute Coop) patentované společností Yahoo, která prý využívá přirozeného systému chlazení vzduchu v kurníku (coop): Horký vzduch odchází kopulí ve střeše, zatímco chladný vzduch je nasáván stěnou budovy – vybranou podle převažujícího směru proudění větrů. Chlazení vzduchu je tak energeticky velmi úsporné.
Úspory napájení IT infrastruktury hledají projekty jak v samotném systému napájení datového centra, tak v jednotlivých IT zařízeních – a případně v projektech kombinujících nové vlastnosti v obou těchto oblastech. Na snížení spotřeby serverů se zaměřuje třeba projekt realizovaný se společností SeaMicro, jehož cílem je podle dostupných materiálů eliminovat 90 % běžných komponent serverů. Sofistikované, ale na spotřebu náročné čipy mají být nahrazeny stovkami čipů s velmi nízkým příkonem a systémem virtualizace vstupů/výstupů. Velikost motherboardu se tak prý zmenší z rozměrů krabice na pizzu do rozměrů kreditní karty a spotřebuje při srovnatelném výkonu jen čtvrtinu energie, kterou vyžadují dnešní nejúspornější servery. Realizované úlohy jsou pak mezi jednotlivé čipy distribuovány inteligentním softwarem.
Významnou úsporu spotřeby mají přinést také nové technologie konverze stejnosměrného napětí (DC-DC); moderní konverzní prvky lze integrovat přímo do procesorů, čímž se snižují nároky na jejich externí napájení a zvyšuje efektivita využití elektrické energie.
Společnost HP pak třeba zase pracuje na projektu integrovaného bloku napájení a chlazení, který má zajistit úspory prostřednictvím optimální kombinace využití stejnosměrného a střídavého napájení nebo minimalizací nároků na chlazení díky vhodnému fyzickému uspořádání jednotlivých prvků systému.
Ministerstvo energetiky USA poskytuje zdarma také sadu nástrojů, které mají pomoci provozovatelům datových center odhalit potenciál pro úspory v jejich zařízeních. Jedná se o Data Center Profiler Software Tool Suite – a podrobnosti o ní, včetně návodů k použití a odkazu na jednotlivé nástroje najdete přímo na stránkách ministerstva.
Stálý růst objemu poskytovaných elektronických služeb - od webových prezentací po podnikový software provozovaný v cloudu - s sebou přináší...
