¿Cuánta energía consumen los centros de datos?

Como científico investigador en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, el Dr. Arman Shehabi ha pasado más de una década tratando de responder esa pregunta, proporcionando informes exhaustivos centrados en los EE.UU sobre el impacto de la industria y ayudando a predecir cómo de rápido están creciendo las demandas de energía.

Y, sin embargo, Shehabi es el primero en admitir que su trabajo es inexacto, obstaculizado por el secreto generalizado de la industria y un mercado que cambia rápidamente.

Una cuestión de consumo

"El objetivo de LBNL es publicar información que la industria, los consumidores y los responsables políticos puedan utilizar para tomar decisiones", dijo Shehabi el día dos de DCD>San Francisco 2019. "Y estamos aquí para obtener más información. "

En el último informe importante de Shehabi, de 2016, su equipo estimó que los centros de datos de EE.UU consumieron aproximadamente 70 mil millones de kWh, aproximadamente el 1,8 por ciento del consumo total de electricidad de EE.UU.

Si bien todavía es un número enorme, el porcentaje está muy por debajo de los titulares de los estudios que obtuvieron una publicidad generalizada que muestra que el uso de TI aumenta rápidamente al 20 por ciento del uso de energía global.

"Es muy difícil obtener datos sobre esta área", dijo Shehabi. "Es un sector tan complejo y altamente dinámico que vemos que la gente dice: 'Está bien, bueno, es completamente inútil, no lo trataré'. O dicen: 'Pongamos números sensacionales a la atención de la gente'. Y tampoco ellos ayudan a la causa, porque si tenemos cifras sensacionales que siguen cambiando cada año, nadie lo tomará en serio.

“Así que he visto números como este, y recientemente ha habido números similares para Bitcoin. En ambos casos, el problema realmente es que son proyecciones hechas de números estáticos".

Una de las razones por las que las proyecciones son difíciles es simplemente porque el mercado está en constante cambio, con nuevas innovaciones tanto en tecnología como en modelos comerciales que están cambiando la industria.

Pronosticar lo inesperado

Un informe de 2007 de LNBL es un ejemplo: analizó la duplicación del uso de electricidad por parte de los servidores en la industria del centro de datos entre 2000 y 2005, y pronosticó que continuaría expandiéndose a un ritmo, estableciendo varios escenarios sobre cómo la industria podría aumentar considerablemente desde el entonces 1,2 por ciento del consumo de EE.UU a algo más significativo.

Eso no es lo que pasó. El crecimiento del mercado de servidores se desaceleró, en parte debido al colapso financiero, pero también debido a los avances tecnológicos.

Las empresas en la nube, aprovechando la virtualización y las tasas de utilización de servidores más altas, pudieron servir más cómputo con menos servidores. La demanda de energía en los servidores, después de crecer notablemente entre 2000 y 2005, se estabilizó en su mayoría.

Los servidores también mejoraron sus habilidades de escalado de energía, obteniendo menos energía durante los períodos de inactividad o cuando se utiliza poco. De 2005 a 2016, se realizaron impresionantes mejoras de eficiencia en almacenamiento, redes e infraestructura. Las compañías, particularmente aquellas en hiperescala, encontraron nuevas formas de eliminar el desperdicio de energía.

"Es difícil salir incluso solo un par de años", dijo Shehabi. En lugar de las predicciones de 30 años en la industria de la refrigeración, en "nuestro informe de 2016, salió a 2020", y el informe predice que la industria alcanzará los 73 mil millones de kWh para entonces.

Pero, aunque estas predicciones futuras resultan desafiantes debido a la naturaleza fundamentalmente impredecible del cambio tecnológico, incluso comprender lo que está sucediendo en este momento es una dificultad, simplemente debido al secreto corporativo.

"Es irónico que en una industria donde se entiende que más datos pueden mejorar la optimización que no tenemos mucha información sobre cuánta energía se está utilizando en los centros de datos en general", dijo Shehabi. "Las empresas mantienen sus tarjetas cerca de su cofre, por razones de privacidad".

“Necesitamos comenzar a entender cómo estamos interactuando con el sistema más amplio. Si podemos tener datos de los centros de datos donde pueden ser anónimos y entregados a un tercero imparcial, como, no sé, un laboratorio nacional, podría ayudar a sacar datos más precisos".

Otros en el sector del centro de datos están de acuerdo en que es hora de ser más abiertos.

"Como industria, necesitamos ser más transparentes, porque si vamos a resolver el problema real de la energía, debemos ser transparentes sobre la totalidad del problema en sí", dijo Adam Kramer, EVP de estrategia de Switch, en el mismo panel

“Y eso incluye trabajar con académicos, incluye trabajar con ambientalistas, incluye transparencia total para llegar aquí. No creo que deba haber ninguna salsa secreta sobre el total de megavatios-hora consumidos. Es algo sobre lo que debemos tener un diálogo".

Switch, que utiliza PPA de energía renovable para alimentar sus centros de datos, publica su uso de energía en su sitio web. "Publicamos nuestro total de megavatios-hora cada año, son alrededor de 600.000 megavatios-hora", dijo Kramer.

El vicepresidente de energía y sostenibilidad de QTS, Travis Wright, también fue comunicativo: "Nuestro consumo total es de aproximadamente mil millones de kilovatios por año y alrededor del 32 por ciento de eso es renovable".

Ambas compañías fueron eclipsadas por el hiperescalador en el panel: Google. "La última vez que lo publicamos, el nuestro es de aproximadamente 10 teravatios hora, que son dos San Francisco, por año", dijo el director senior de estrategia de ubicación y energía del centro de datos de la compañía, Gary Demasi. "Lo hemos combinado con las compras de energía renovable".

Pero si bien Google ha sido comunicativo sobre su uso total de energía, y encomiable sobre cómo compensa o reduce su huella de carbono, su servicio en la nube trae consigo un nuevo conjunto de desafíos de transparencia.

Nublando los datos

"Nos hemos mudado de un colo en Nueva Jersey a Google Cloud en los últimos dos años", dijo Emily Sommer, ingeniera de software de Etsy.

“Cuando estábamos en una situación colo, teníamos una gran visión de la eficiencia energética de todos nuestros sistemas, servidores y procesos. Y ahora en la nube estamos perdiendo esa percepción".

Ahora, los servicios de Etsy se ejecutan en varios servidores, en varios centros de datos, compartiendo esos mismos sistemas con otros clientes. ¿Cómo rastreas eso?

"Los datos son una de las grandes brechas", admitió Demasi de Google. "La tecnología dentro de los servidores ya no es solo el contenedor de metal: la virtualización ocurre a través de la infraestructura, y en realidad puede abarcar múltiples instalaciones para ser lo más eficiente posible para el cliente. Por lo tanto, el problema se agrava".

"Estamos trabajando duro en ese problema".

Actualmente, Etsy solo tiene acceso a sus datos de facturación: cuántas horas de almacenamiento o la cantidad de cómputo utilizada, "pero no tenemos una manera de traducir eso en kilovatios hora", dijo Sommer.

Esto hace que sea difícil para la compañía tomar decisiones sobre cómo ejecutar sus servicios de una manera que reduzca su uso de energía, una promesa que la compañía ha hecho. "Como ingenieros, estamos luchando por encontrar algunas métricas y formas de medir el impacto de nuestras decisiones de código y arquitectura".

Switch's Kramer cree que es vital dar a los clientes una idea de cuál es su papel en el cambio hacia la energía renovable y las prácticas eficientes.

"Tratamos de ayudar a educar a los clientes simplemente haciéndolos conscientes de cuál es su carga de energía real", dijo.

Cada año, la compañía informa a sus usuarios cuánto carbono habrían producido utilizando Switch, si la compañía no fuera completamente renovable. "Entonces pueden comenzar a ver lo que han logrado, y pueden comenzar a articular cómo han ahorrado una tonelada de carbono solo porque eligieron un centro de datos que es 100 por ciento renovable y eso marcó la diferencia".

"Eso es un comienzo".