¿Qué es un centro de datos Hiperescala? La pista está en el nombre: los Data Center de hiperescala son instalaciones enormes construidas por empresas con grandes necesidades de procesamiento y almacenamiento de datos. Estas compañías pueden obtener sus ingresos directamente de las aplicaciones o sitios web que soportan los equipos, o vender servicios de gestión tecnológica a terceros.
Surgen para satisfacer la creciente demanda de servicios en la nube, ya que cada vez hay menos empresas que gestionan sus propios sistemas informáticos y prefieren administrarlos a distancia o externalizando sus operaciones por completo, y para responder al crecimiento de las empresas de Internet, el 5G, la IA y los despliegues del Internet de las Cosas (IoT). Las instalaciones hiperescala son sitios centrales que alimentan muchos de los sistemas digitales del mundo.
Una de las características que definen un Data Center de hiperescala es la capacidad de escalar para satisfacer las demandas derivadas del rápido crecimiento, normalmente varios MW al año. Dado que su diseño está definido por la necesidad de un despliegue ágil, todo -desde los servidores, el almacenamiento, los armarios de rack, la energía y los sistemas de refrigeración- suele estar estandarizado para agilizar la instalación, aumentar la eficiencia y reducir los costes.
¿A quién pertenecen los Data Centers hiperescala?
Las enormes necesidades de capital del mercado de hiperescala hacen que solo haya un puñado de operadores de Data Centers de este tipo, algunos de ellos son Amazon, Facebook/Meta, Apple, Google, IBM y Microsoft. Además, están las empresas de colocación al por mayor y de desarrollo de Data Centers que los atienden, como Equinix y Digital Realty.
De este modo, las empresas con necesidades de hiperescala construyen sus propias instalaciones o alquilan la infraestructura a esos proveedores especializados. Sin embargo, incluso cuando alquilan estos espacios, los clientes de hiperescala suelen poseer y operar sus propios equipos de red.
Muchas instalaciones de hiperescala son de un solo inquilino, el cual ejecuta una sola aplicación en todo el sitio. Otras son multi-arrendamiento. Esta proporción del mercado está creciendo, porque el alquiler del espacio de los hiperescaladores, o la utilización de la infraestructura en la nube, se consideran opciones más rápidas y rentables, ya que permiten un mejor acceso a los mercados principales.
¿Cuál es el coste de los Data Centers de hiperescala?
Aunque no son muy numerosos en relación al número total de Data Centers existentes, el mercado de los hiperescala tiene un valor significativamente mayor en la cuota de datos que procesa y, por tanto, en su contribución al mercado de Data Centers en su conjunto.
Según Cisco, a pesar de representar menos del 10% del mercado, más de la mitad de todos los datos procesados en el año 2020 pasaron por una instalación de hiperescala.
Según Arizton Advisory and Intelligence, solo el mercado estadounidense de hiperescala estaba valorado en 51.500 millones de dólares en 2021, y se espera que alcance un valor de 63.000 millones de dólares para 2027.
¿Dónde se ubican los Data Center de hiperescala?
Dado que la latencia es algo que preocupa cada vez más a los clientes de hiperescala, el desarrollo y la inversión tienden a concentrarse en ubicaciones centrales, conocidas como mercados Tier 1.
En EE.UU., los mercados Tier 1 incluyen el norte de Virginia, Silicon Valley, Dallas, Chicago, Phoenix, Nueva York y Atlanta. En la región EMEA, se encuentran los denominados mercados FLAP (Fráncfort, Londres, Ámsterdam y París), así como Dublín y Madrid. Los mercados Tier 1 de APAC son el Gran Tokio, Singapur, Sydney y Hong Kong.
Sin embargo, si consiguen una fuerte conectividad, las empresas de hiperescala pueden optar por ubicarse en zonas rurales, allí donde se encuentre el suministro de energía más fiable y el terreno más asequible.
En la región EMEA, suelen ser los países nórdicos e Irlanda; y en Norteamérica, regiones como Oregón y Ohio.
Los operadores de Data Centers de hiperescala suelen tener varias zonas de disponibilidad -cada una de ellas con varios Data Centers- que abarcan varios Estados, países o regiones, conectadas a través de redes privadas.
Por ejemplo, Google tiene un total de 33 "regiones Cloud" en todo el mundo, incluidas 10 en Estados Unidos y 9 en Europa.
¿Cuál es el tamaño de los Data Centers de hiperescala?
El consenso es que cualquier Data Center que contenga 5.000 servidores, ocupe un mínimo de 930 metros cuadrados y ofrezca al menos 40MW de capacidad será considerado una instalación de hiperescala (todo lo que sea más pequeño se considera un Data Center empresarial), pero lo habitual es que sean mucho más grandes.
El Data Center de Apple en Mesa (Arizona), de 2.000 millones de dólares, cuenta con una superficie de 120.773 metros cuadrados. El centro de datos de Google en Council Bluffs ocupa más de dos millones de pies cuadrados (185.806 m2) y tiene una capacidad energética superior a los 100 MW.
¿Cuál es la diferencia entre el interior de un Data Center de hiperescala y otros centros de datos?
Al ser tan grandes, los Data Center a hiperescala se diseñan de forma diferente a otros centros de datos, no sólo para facilitar su rápida implantación, sino para reducir el consumo de energía y agua y minimizar el riesgo de interrupciones.
Por ello, las empresas suelen desarrollar su propio hardware en este espacio, así como sistemas de energía, refrigeración y seguridad, que acaban llegando también a las instalaciones de las empresas.
Hardware
Los grupos de hardware de código abierto, como el Open Compute Project (OCP, encabezado por Facebook), han dado lugar a nuevos diseños de bastidores que ofrecen enormes mejoras en la densidad de potencia, en comparación con los modelos patentados.
El modelo ha llevado al desarrollo de servidores más modulares y seguros, e incluso ha sido pionero en la estandarización de hardware que puede utilizarse junto con sistemas de refrigeración líquida, en beneficio de los operadores de hiperescala.
Software
En los Data Centers de hiperescala, los servidores, el almacenamiento y los equipos de red se virtualizan para equilibrar las cargas de trabajo en varios servidores y automatizar algunas operaciones.
Esto garantiza una mayor disponibilidad, redundancia y seguridad, manteniendo los costes bajos gracias a la flexibilidad de uso y permitiendo una gestión más cómoda de la infraestructura.
Energía: ¿Cuánta energía utilizan los centros de datos a gran escala?
La presión exterior sobre el sector de los Data Center para que reduzca su huella de carbono, así como el coste de alimentar unas instalaciones tan grandes, ha llevado a los operadores a buscar medios más baratos y eficientes para hacerlo, y a construir en zonas donde la energía renovable es más económica.
La huella del sector sigue siendo muy grande -contribuyendo masivamente a las emisiones de carbono de los países-, por lo que las empresas de hiperescala hacen todo lo posible para poder denominarse la neutrales en carbono.
Esto rara vez se consigue mediante el suministro directo de la red local, lo que significa que, aunque contribuyen a que haya más energía renovable en circulación, su consumo de combustibles fósiles sigue siendo masivo y no están ayudando -necesariamente- a reducir las emisiones globales de gases de efecto invernadero.
Las empresas optan por compensar sus emisiones con certificados de energía renovable (REC), comprando una capacidad acordada de forma puntual, o, más a menudo, a través de contratos de compra de energía (PPA) firmados con las empresas de servicios públicos para financiar nuevos proyectos de energía renovable a cambio de un suministro a largo plazo.
Pero, como hemos mencionado, algunos informes recientes han revelado que algunas empresas como Amazon, Microsoft, Meta y Google siguen sin cumplir sus objetivos/reclamaciones de cero emisiones, bien porque intentan compensar sus emisiones con soluciones basadas en la naturaleza o bien porque ignoran el impacto de sus cadenas de suministro.
Todo esto, a pesar de contar con algunas de las mayores carteras de PPAs del mundo (en enero de 2022, la cartera de PPAs de Amazon representaba 13,9GW de acuerdos, lo que la convierte en la 12ª cartera más grande del mundo, por delante de EDF), incluyendo a las principales empresas generadoras para las que se pensaron originalmente los contratos.
Al menos en Europa, el sector parece estar a punto de dar un giro, después de que el año pasado se propusiera el Pacto por la Neutralidad Climática de los Data Centers europeos. El consorcio, que representa al 90% de la industria europea de la nube y los Data Centers, presentó una lista de ideas para que el sector del Data Center desempeñe su papel en la consecución del objetivo de la UE de convertirse en un continente neutro en carbono para 2050, reduciendo la huella del sector a cero neto para 2030. La idea es autorregularse, haciendo que el sector cumpla normas más estrictas y evitando las regulaciones de arriba-abajo.
Refrigeración/Cooling
Dada la mayor densidad de potencia del hardware en estas instalaciones, y la capacidad de los operadores para equilibrar las cargas de trabajo de forma que se evite el sobrecalentamiento, los sistemas de refrigeración por aire estándar, las configuraciones de pasillos calientes/fríos y los suelos elevados se utilizan cada vez menos en los Data Centers de hiperescala, en favor de paredes de ventiladores e incluso sistemas de refrigeración líquida en un intento de reducir el uso general de agua y mejorar la eficiencia energética.
En los países nórdicos (y recientemente en Dublín) se sabe que los hiperescaladores descargan el calor en sistemas de distribución, matando dos pájaros de un tiro al ayudarles a descarbonizar su infraestructura pública. Microsoft se ha embarcado recientemente en un proyecto de este tipo en Helsinki, y se espera que proporcione una parte importante de la calefacción de la ciudad a finales de la década de 2020.
Hiperescala vs. Edge
Se espera que la infraestructura de red Edge -computación ubicada en el Edge de la red con el fin de reducir la latencia para aplicaciones como IoT y AI- crezca significativamente (a velocidades y escala variables dependiendo de quién hable) en el futuro cercano, y aunque la pregunta de si esto afectará a la inversión en hiperescala es muy popular entre los expertos. Es probable que la expansión de los despliegues de Edge ocurra junto con la hiperescala, satisfaciendo la demanda más deliberadamente donde se necesita.
