Quản lý mức tiêu thụ và lượng khí thải carbon sẽ thúc đẩy các xu hướng hướng tới quy định, tiêu chuẩn hóa và tìm kiếm các giải pháp thay thế máy phát điện
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang diễn ra, thế giới tiếp tục vật lộn với sự gia tăng mức tiêu thụ điện và nước trong ngành, các trung tâm dữ liệu sẽ phải đối mặt với nhiều quy định cũng như sự giám sát của bên thứ ba vào năm 2023. Việc tăng cường tập trung vào tác động tổng thể đến môi trường và cộng đồng của trung tâm dữ liệu là một trong năm xu hướng của ngành trong năm 2023 được xác định bởi các chuyên gia trung tâm dữ liệu toàn cầu tại Vertiv (NYSE: VRT), nhà cung cấp cơ sở hạ tầng kỹ thuật số và các giải pháp quản lý toàn cầu.
“Ngành công nghiệp trung tâm dữ liệu đang phát triển nhanh chóng khi nhu cầu về máy tính và lưu trữ ngày càng tăng, dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng trong việc sử dụng điện và nước trong các cơ sở trung tâm dữ liệu. Các đơn vị trong ngành hiểu rằng việc tích cực hướng đến hiệu quả sử dụng điện và nước là chìa khóa cho sự thành công và tồn tại trong tương lai,” Giordano Albertazzi – Giám đốc điều hành kiêm chủ tịch Vertiv khu vực Châu Mỹ cho biết. “Việc tăng cường các quy định là không thể tránh khỏi và sẽ dẫn đến những đổi mới quan trọng trong toàn ngành của chúng ta. Quá trình này có thể không phải lúc nào cũng dễ dàng hoặc tuyến tính, nhưng nó có thể được điều hướng với sự trợ giúp của các đối tác trung tâm dữ liệu chuyên nghiệp và các giải pháp sáng tạo có thể lường trước những thay đổi, đồng thời đáp ứng các yêu cầu ngày một tăng của các ứng dụng trung tâm dữ liệu.”
Những tiến bộ trong thiết kế và sản xuất chip giúp hạn chế mức tiêu thụ điện năng của máy chủ trong thập kỷ rưỡi đầu tiên của những năm 2000 đã đạt đến giới hạn của chúng trong những năm gần đây, và theo sau là sự gia tăng đột biến về lượng điện sử dụng của máy chủ. Trong một báo cáo gần đây, làn sóng nhiệt Silicon: sự thay đổi rõ rệt về khí hậu của trung tâm dữ liệu, Uptime Institute đã trích dẫn dữ liệu từ Công ty Đánh giá Hiệu suất Tiêu chuẩn (SPEC) cho thấy mức tiêu thụ điện năng của máy chủ tăng 266% kể từ năm 2017. Sự gia tăng này là giữa các tác nhân kỹ thuật và thị trường khác nhau đang đẩy mạnh sự tập trung vào nhận thức về môi trường và tính bền vững trong một số xu hướng năm 2023 được các chuyên gia của Vertiv xác định. Những xu hướng đó là:
Trung tâm dữ liệu càng ngày càng phải đối mặt với nhiều quy định hơn
Áp lực gia tăng để đáp ứng nhu cầu của người dùng về điện và nước đang buộc chính quyền các cấp phải xem xét kỹ hơn các trung tâm dữ liệu và mức tiêu thụ quá lớn của chúng đối với những tài nguyên đó. Các trung tâm dữ liệu được ước tính chiếm tới 3% lượng điện tiêu thụ toàn cầu hiện nay và dự kiến sẽ chạm mức 4% vào năm 2030. Cơ sở hyperscale trung bình tiêu thụ 20-50MW hàng năm – về lý thuyết, đủ điện để cung cấp năng lượng cho 37.000 ngôi nhà. Các chuyên gia của Vertiv cho rằng điều này sẽ thúc đẩy sự giám sát ngày càng tăng của chính phủ vào năm 2023.
Trên thực tế, chính phủ các nước đã vào việc. Dublin, Ireland và Singapore đã thực hiện các bước để kiểm soát việc sử dụng điện và mức tiêu thụ nước lớn của trung tâm dữ liệu – đặc biệt là ở các khu vực dễ bị hạn hán – có khả năng điều động sự giám sát tương tự. Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, hiệu quả sử dụng nước (WUE) của một trung tâm dữ liệu trung bình sử dụng hệ thống làm mát bay hơi là 1,8L mỗi kWh. Loại trung tâm dữ liệu đó có thể tiêu thụ 3-5 triệu gallon nước mỗi ngày – tương đương với công suất sử dụng của một thành phố 30.000-50.000 người. Ngành này sẽ tiếp tục thực hiện các bước để tự giám sát và kiểm duyệt – bao gồm cả sự ưa thích ngày càng tăng đối với các thiết kế nhiệt thân thiện với môi trường – nhưng năm 2023 sẽ chứng kiến sự gia tăng trong giám sát quy định.
Các nhà khai thác Hyperscale và các đơn vị khác sẽ mua chỗ cho giá đỡ
Theo một cuộc khảo sát gần đây của Omdia, 99% nhà điều hành trung tâm dữ liệu doanh nghiệp cho biết các thiết kế trung tâm dữ liệu mô-đun, đúc sẵn sẽ là một phần trong chiến lược trung tâm dữ liệu trong tương lai của họ. Đó không chỉ là một xu hướng; mà đó là bình thường mới. Vào năm 2023, các chuyên gia của Vertiv dự đoán các nhà khai thác hyperscale sẽ tiếp tục có hướng thay đổi giống nhau bởi họ đều tìm kiếm tốc độ và hiệu quả mà tiêu chuẩn hóa mang lại.
Đây là một khái niệm mới hơn dành cho các nhà cung cấp đám mây hàng đầu trên thế giới, và họ đang chuyển hướng sang các nhà cung cấp mặt bằng – những người đã thực hiện việc chuẩn hóa trong nhiều năm – để biến điều đó thành hiện thực. Cụ thể, các nhà cung cấp đám mây này đang “outsource” (thuê ngoài) các bản dựng mới của họ cho các nhà cung cấp mặt bằng, để tận dụng kiến thức chuyên môn trong thị trường, khả năng lặp lại đã được chứng minh cũng như tốc độ triển khai của các cơ sở này. Nói một cách ngắn gọn, tiêu chuẩn hóa – từ các thành phần mô-đun, chẳng hạn như mô-đun nguồn và làm mát và thanh trượt, đến các cơ sở đúc sẵn chính thức – sẽ trở thành cách tiếp cận mặc định không chỉ cho doanh nghiệp, mà còn cả hyperscale và cơ sở mạng biên.
Máy phát điện diesel sẽ chứng kiến sự cạnh tranh thực sự
Máy phát điện diesel dù chưa hoàn hảo nhưng từ lâu đã trở thành một phần không thể tránh khỏi trong hệ sinh thái trung tâm dữ liệu. Loại máy này đại diện cho năng lượng dự trữ phần lớn không được sử dụng, nhưng vẫn cần bảo dưỡng hoặc thay thế nhiên liệu sau thời gian không hoạt động. Còn nếu được đưa vào sử dụng, các máy phát điện tạo ra lượng khí thải carbon mà các nhà khai thác đang cố gắng giảm thiểu một cách tuyệt vọng. Hiện tại, một số tổ chức đang dùng pin để hỗ trợ tải lâu hơn – lên đến năm phút trong một số trường hợp – và thậm chí thiết kế trung tâm dữ liệu của họ sao cho công suất máy phát điện là tối thiểu.
Đây là những bước chuyển tiếp nhằm giảm thiểu vai trò của máy phát điện khi ngành đang tìm kiếm các lựa chọn thay thế khác – bao gồm cả các công nghệ pin mới – cho nguồn dự phòng mở rộng. Vào năm 2023, các chuyên gia của Vertiv dự đoán một giải pháp thay thế được ưa thích sẽ xuất hiện – cụ thể là pin nhiên liệu hydro. Ban đầu, những pin nhiên liệu này sẽ hoạt động giống như một máy phát điện, cung cấp hỗ trợ tải tạm thời, về sau thì hứa hẹn mang đến hoạt động bền vững hoặc thậm chí liên tục.
Mật độ cao hơn làm thay đổi chiến lược về nhiệt
Sau nhiều năm vận hành với mật độ giá đỡ tương đối ổn định, các nhà khai thác trung tâm dữ liệu ngày càng yêu cầu các giá đỡ có mật độ cao hơn. Theo Khảo sát Trung tâm Dữ liệu Toàn cầu năm 2022 của Uptime Institute, hơn một phần ba các nhà khai thác trung tâm dữ liệu cho biết mật độ giá đỡ của họ đã tăng nhanh chóng trong ba năm qua. Điều này đặc biệt đúng đối với các trung tâm dữ liệu doanh nghiệp lớn hơn và hyperscale, nơi gần một nửa số cơ sở hoạt động từ 10MW trở lên báo cáo giá đỡ trên 20kW và 20% yêu cầu giá đỡ cao hơn 40kW.
Điều này nhất quán với sự trưởng thành của các công nghệ máy chủ làm mát bằng chất lỏng và sự chấp nhận và áp dụng các công nghệ này ngày càng tăng. Sự gia tăng mức tiêu thụ điện năng của máy chủ nói trên đang diễn ra do nhu cầu bổ sung công suất nhanh chóng ngày càng tăng, thách thức các nhà khai thác từ mọi phía. Điều này khiến họ không có nhiều lựa chọn ngoài việc khám phá ranh giới của các cơ sở hiện có bằng cách tính toán bổ sung trong không gian chật hẹp, tăng mật độ tủ và tạo ra các cấu hình nhiệt yêu cầu làm mát bằng chất lỏng. Mặc dù làm mát bằng chất lỏng không phải là một công nghệ mới, nhưng làn sóng triển khai thành công, hiệu quả, không có vấn đề trong môi trường mật độ cao là bằng chứng về loại hình triển khai sẽ được thúc đẩy áp dụng trong năm tới. Việc bổ sung tính năng làm mát trực tiếp tới chip theo các tiêu chuẩn OCP và Open19 mới sẽ càng đẩy nhanh xu hướng này.
5G có thể đáp ứng được các ứng dụng metaverse ở mạng biên
Omdia, trong Dự báo Doanh thu và Đăng ký Di động năm 2022, dự đoán gần một nửa tổng số đăng ký di động – hơn 5,8 tỷ – sẽ là 5G vào năm 2027, thúc đẩy điện toán ngày càng gần hơn với người dùng. Metaverse là một ứng dụng tìm kiếm một mạng điện toán siêu dày đặc với độ trễ thấp. Vào năm 2023, chúng ta sẽ thấy hai hoạt động này giao nhau, với việc triển khai metaverse tận dụng mạng 5G để kích hoạt các tính năng có độ trễ cực thấp mà ứng dụng yêu cầu. Cuối cùng, điều này sẽ đòi hỏi máy tính được cung cấp năng lượng cao hơn ở các cơ sở mạng biên 5G đó và chúng ta sẽ thấy điều đó sớm xảy ra – với những bước đột phá đầu tiên vào năm 2023, tiếp theo là việc triển khai rộng rãi hơn trong những năm sau đó. Khi đường biên của mạng ngày càng phức tạp, thì cơ sở hạ tầng cần thiết để hỗ trợ nó cũng cần phải thay đổi theo. Điều này sẽ bao gồm các công nghệ như trí tuệ nhân tạo, hệ thống lập kế hoạch và quản lý thực tế ảo, đồng thời tăng cường áp dụng các hệ thống UPS lithium-ion – một xu hướng đang diễn ra chứng kiến thị phần tăng từ 2% doanh số vào tháng 8 năm 2021 lên 8% vào tháng 8 năm 2022, theo IDC.
