A pesar de la imagen de los centros de datos como grandes instalaciones que consumen mucha energía, la realidad es que gran parte del crecimiento previsto en el consumo de energía se producirá en el Edge. Si bien son mucho menos molestos que sus contrapartes de servicios en la nube, los centros de datos perimetrales contienen aplicaciones de misión crítica y, como tales, deben diseñarse, construirse y operarse con estándares similares, si no los mismos, de resiliencia, eficiencia y sostenibilidad que las instalaciones de hiperescala.
Según Gartner, para 2025, se espera que el 75 por ciento de los datos empresariales se creen y procesen en el Edge. IDC también predice un crecimiento masivo, y se espera que el mercado de Edge Computing mundial alcance un valor de 250.600 millones de dólares, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 12,5 por ciento entre 2019-2024.
Hay varios factores que impulsan la proliferación de datos y su consumo en el Edge. Entre ellos se encuentra la demanda de aplicaciones de baja latencia, incluida la transmisión digital desde plataformas de películas, televisión y música. El aumento de los dispositivos conectados a IoT, la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático está provocando un aumento en la transformación digital en casi todas las industrias. Muchas organizaciones están diseñando nuevas experiencias, reinventando los procesos comerciales y creando nuevos productos y servicios digitales que se basan en tecnologías innovadoras y resistentes para respaldarlos.
Esto lleva a que se creen y compartan más datos en la red, lo que en última instancia provoca retrasos en las velocidades de transmisión y descarga, lo que se conoce como latencia. Para superar dicha congestión de la red, los datos deben, por lo tanto, almacenarse y procesarse cerca de donde se generan y consumen, una tendencia conocida como Edge Computing.
Uno de los desafíos que surge del prolífico crecimiento en el Edge son las demandas de energía que impulsan la transformación. El costo de producción de energía y la necesidad de cambiar a operaciones más sostenibles han requerido durante mucho tiempo que los diseñadores de grandes centros de datos adopten estrategias de sostenibilidad. Ahora se debe prestar la misma atención al diseño de instalaciones más pequeñas en el Edge.
Demandas de energía del Edge
Hoy en día, varios análisis sugieren que los centros de datos representan entre el 1 y el 2 por ciento del consumo mundial de electricidad y, para 2030, la tecnología de la información utilizará hasta 3000 TWh de energía, lo que duplicará el consumo eléctrico mundial potencial. En el Edge, la implementación de 100.000 centros de datos, cada uno de los cuales consume 10kW de energía, generaría un consumo de energía de 1.000MW solo para la energía de TI. Asumir una relación de eficacia de uso de energía (PUE) moderada de 1,5 significaría que estos sistemas también emiten el equivalente a 800.000 toneladas de CO2.
Sin embargo, si cada instalación de Edge estuviera estandarizada y diseñada para un PUE de 1.1, podríamos reducir las emisiones totales de CO2 a 580K toneladas anuales. Claramente, existe la necesidad de aplicar la misma diligencia debida para reducir el consumo de energía en el Edge que ha sido durante mucho tiempo en el caso de los centros de datos más grandes. En consecuencia, también existe un beneficio claro en la producción de sistemas preintegrados donde la estandarización, la modularidad, el rendimiento y la sostenibilidad forman componentes fundamentales.
Estos bloques de construcción ofrecen a los usuarios la capacidad de diseñar, construir y operar centros de datos de Edge para una mayor sostenibilidad, mientras que las tecnologías de eficiencia energética como los UPS de iones de litio y la refrigeración líquida pueden ayudar a reducir las cargas en el sistema, superar las posibles fallas de los componentes y permitir para un mayor rendimiento sin afectar negativamente al PUE.
Las plataformas de administración de infraestructura de centro de datos (DCIM) abiertas e independientes del proveedor también son esenciales, no solo desde una perspectiva de monitoreo remoto, sino para impulsar la eficiencia energética, la seguridad y el tiempo de actividad. Sin embargo, con la aceleración de las demandas de la periferia, ¿cómo pueden los profesionales de la industria comprender el impacto que tiene la computación perimetral en el consumo de energía del mundo, y cómo el enfoque en la eficiencia y la sostenibilidad puede influir en eso?
Pronóstico del consumo de energía del Edge
Schneider Electric ha desarrollado recientemente una nueva herramienta TradeOff, el Data center & Edge Global Energy Forecast, que ayuda a los usuarios a modelar y crear posibles escenarios de consumo de energía global basados en un conjunto de supuestos previos a la entrada. Esto incluye el diseño de los sistemas de infraestructura física y su calificación asociada de efectividad en el uso de energía (PUE), así como el crecimiento anticipado del centro de datos y las cargas de Edge entre ahora y el 2040.
Con base en estos supuestos, la herramienta genera varios gráficos de pronóstico que representan la energía total en TWh consumida por los centros de datos centrales y de Edge, la energía de TI total (TWh), la combinación de energía total comparando los porcentajes consumidos en los sectores central y periférico y la combinación de energía de TI entre cada sector.
En términos de datos, el modelo utiliza un análisis de capacidad creado por IDC en 2019. A partir de este modelo, Schneider Electric pudo derivar la proporción probable de centros de datos centralizados frente a la carga de TI de Edge en 2021, que se dividió entre el 65 por ciento en el centro y 35 por ciento en el Edge. Al predecir el uso de energía en 2040, las respectivas proporciones predeterminadas son 44 por ciento y 56 por ciento.
Sobre la base de estos supuestos, la tasa de crecimiento para los centros de datos centralizados y de Edge se calcula en un 6% y un 11% anual. La herramienta permite que el usuario ajuste estos valores para reflejar las diferentes tasas de crecimiento a medida que cambian las condiciones y / o los supuestos.
Para derivar la energía que no es de TI consumida por actividades como refrigeración e iluminación, los valores de PUE se estiman basándose en el supuesto de que a medida que la tecnología continúe evolucionando o se vuelva más eficiente a través de las generaciones futuras, las calificaciones de PUE anticipadas también mejorarán. Por ejemplo, los valores predeterminados de la herramienta asumen que la PUE de un centro de datos centralizado mejorará de 1,35 en 2021 a 1,25 en 2040, y que el PUE promedio de las instalaciones del Edge Computing mejorará de 2,0 en 2021 a 1,5 en 2040.
Las proporciones de PUE también son ajustables, lo que significa que el usuario puede aprovechar la herramienta en diferentes escenarios posibles para ver el impacto que tiene la informática de punta en el consumo de energía y el impacto del carbono.
Pensamientos finales
Dado que la dependencia de la infraestructura de misión crítica sigue aumentando a un ritmo espectacular, es fundamental que la eficiencia energética y la sostenibilidad se conviertan en factores críticos en el despliegue de la infraestructura informática de Edge. Es esencial una mayor precisión, especialmente en términos de uso de energía, y los operadores no pueden darse el lujo de acertar y esperar, o volverse más eficientes a medida que avanzan.
Si bien el software de gestión de energía sigue siendo fundamental, es el diseño de estos sistemas lo que ofrece a los usuarios finales un medio realmente práctico para garantizar la sostenibilidad en el Edge. Requiere una mayor estandarización, modularidad, resistencia, rendimiento y eficiencia para formar los componentes básicos de los entornos de Edge.
Además, al considerar las metodologías de implementación energéticamente eficientes y adoptar una cultura de innovación continua, los operadores pueden elegir un enfoque más sostenible para el Edge Computing.