A pesar de un gran aumento en las cargas de cómputo de los centros de datos entre 2010 y 2018, los investigadores encontraron que el uso real de energía aumentó solo marginalmente.
Los importantes avances en eficiencia significan que las demandas de energía de la industria aumentaron solo un seis por ciento en el tiempo que le tomó a la computación escalar un 550 por ciento. El estudio, realizado por la Universidad Northwestern, el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y Koomey Analytics, se publicará en la revista Science el 28 de febrero.
Por fin buenas noticias
Los investigadores utilizaron datos de varias fuentes para crear una imagen del consumo de energía del centro de datos, incluida información sobre las existencias de equipos del centro de datos, las tendencias de eficiencia y la estructura del mercado. El modelo resultante permite un análisis detallado de la energía utilizada por el equipo del centro de datos (como servidores, dispositivos de almacenamiento y sistemas de enfriamiento), por tipo de centro de datos (incluyendo hiperescala y nube) y por región mundial.
Los investigadores comentaron que las mejoras en la eficiencia energética superaron a cualquier otro sector importante, lo que significa que se cree que los centros de datos representan el uno por ciento del uso de energía global.
El estudio criticó "varios análisis simplistas pero frecuentemente citados" que afirman que la energía utilizada por los centros de datos del mundo se ha duplicado en la última década y que su uso de energía se triplicará o incluso se cuadruplicará en la próxima década. "Pero tales extrapolaciones basadas en indicadores recientes de crecimiento de la demanda de servicios pasan por alto fuertes tendencias compensatorias de eficiencia energética que han ocurrido en paralelo", señala el estudio.
El documento estima que en 2005 el uso mundial de energía de los centros de datos fue de 153 teravatios-hora (TWh), 194 TWh en 2010 y 203 TWh en 2018.
Pero entre 2010 y 2018, las cargas de trabajo del centro de datos global y las instancias de cómputo se multiplicaron por seis, el tráfico del protocolo de Internet (IP) del centro de datos aumentó más de 10 veces y la capacidad de almacenamiento del centro de datos aumentó en un factor estimado de 25.
Mirando hacia el futuro, los investigadores notaron la dificultad de predecir el futuro, pero dijeron que mejoras tales como mayores niveles de virtualización de servidores, cambios a dispositivos de almacenamiento de baja potencia y movimientos estructurales de centros de datos pequeños e ineficientes a instalaciones de hiperescala deberían garantizar que "allí es un recurso de eficiencia energética suficiente para absorber la próxima duplicación de las instancias de cómputo del centro de datos que ocurrirían en paralelo con un aumento insignificante en el uso global de energía del centro de datos ".
Todavía tenemos trabajo que hacer
A pesar de las noticias positivas, el líder del estudio, Eric Masanet, advirtió: "Si bien el progreso histórico de eficiencia realizado por los centros de datos es notable, nuestros hallazgos no significan que la industria de TI y los responsables políticos puedan descansar".
“Creemos que hay suficiente potencial de eficiencia restante para durar varios años más. Pero la demanda cada vez mayor de datos significa que todos, incluidos los encargados de formular políticas, los operadores de centros de datos, los fabricantes de equipos y los consumidores de datos, deben intensificar los esfuerzos para evitar un posible aumento brusco del uso de energía a finales de esta década".
El coautor Arman Shehabi, científico investigador de LBNL, agregó: "Teniendo en cuenta que los centros de datos son empresas intensivas en energía en una industria en rápida evolución, necesitamos analizarlos rigurosamente. Análisis menos detallados han pronosticado un rápido crecimiento en el uso de energía del centro de datos, pero sin tener en cuenta el progreso histórico de eficiencia realizado por la industria. Cuando incluimos esa pieza que falta, surge una imagen diferente de nuestros estilos de vida digitales".
Mayor apertura
En declaraciones a DCD, Shehabi dijo que dicha investigación podría mejorarse aún más mediante una mayor transparencia en la industria, e instó a los operadores de centros de datos a contactar a los investigadores del periódico para compartir confidencialmente detalles sobre sus instalaciones. Todos en la industria podrían ser más abiertos, pero los datos que fueron particularmente difíciles de obtener fueron de empresas con centros de datos internos y de empresas chinas en general.
"La falta de datos ha obstaculizado nuestra comprensión de las tendencias globales de uso de energía del centro de datos durante muchos años", dijo el coautor Jonathan Koomey de Koomey Analytics. "Estas brechas de conocimiento hacen que la planificación de negocios y políticas sea increíblemente difícil".
Los modelos y conjuntos de datos utilizados en el estudio de Recalibración de estimaciones de uso de energía del centro de datos global se harán públicos.
Los investigadores también hicieron tres recomendaciones políticas específicas:
- Extiender la vida de las tendencias actuales de eficiencia al fortalecer los estándares de energía de TI como ENERGY STAR, proporcionar incentivos financieros y difundir las mejores prácticas de eficiencia energética
- Aumentar las inversiones en I + D en tecnologías de computación, almacenamiento y eliminación de calor de próxima generación para mitigar el uso futuro de energía, al tiempo que incentiva la adquisición de energía renovable para mitigar las emisiones de carbono en paralelo
- Inviertir en actividades de recolección, modelado y monitoreo de datos para eliminar los puntos ciegos y permitir decisiones más sólidas de política energética del centro de datos
En su conclusión, el documento advirtió: "Dado el importante papel que desempeñarán los centros de datos en los futuros sistemas de energía, la escasez histórica de conocimiento sobre su uso de energía y las señales mixtas dadas a los formuladores de políticas por hallazgos contradictorios son inaceptables. El uso global de energía de los centros de datos es entrando en una fase de transición crítica; para garantizar un futuro con bajas emisiones de carbono y energéticamente eficiente, no podemos esperar otra década para las próximas estimaciones fiables de abajo hacia arriba".