Zobrazení: 0 Autor: Editor stránek Publikování Čas: 2025-06-09 Původ: Místo
V dnešním digitálním světě jsou datová centra neviditelnými motory, které řídí vše od streamování videa a cloud computing po online bankovnictví a umělou inteligenci. Ale i když zažíváme pohodlí webových stránek s rychlým zatížením a přístupu k datům v reálném čase, většina lidí zřídka zvažuje nesmírnou infrastrukturu potřebnou k tomu, aby to bylo možné. Jednou z nejdůležitějších složek této infrastruktury je síla.
Datová centra jsou energeticky náročná zařízení, v nichž jsou umístěny tisíce serverů, síťových zařízení a chladicí systémy. Ale kolik energie potřebuje datové centrum? Odpověď závisí na několika faktorech, včetně velikosti datového centra, použité technologie, chladicí infrastruktuře a na tom, jak efektivně je výkon spravován.
V tomto článku prozkoumáme, co určuje a Spotřeba energie datového centra , jak se měří, proč na tom záleží a jak se moderní datová centra snaží stát se energeticky efektivnější ve světě, který se stále více zajímá o udržitelnost.
Před ponořením do potřeb moci je důležité pochopit, co je datové centrum. Datové centrum je specializované zařízení, které ukládá a spravuje počítačové systémy a související komponenty, jako jsou servery, úložné zařízení, přepínače a bezpečnostní systémy. Tato centra slouží jako páteř pro hostování webových stránek, správu cloudových služeb, skladování dat a spuštění aplikací pro společnosti nebo jednotlivce.
Datová centra sahají od malých místností obsahujících několik stojanů vybavení až po masivní zařízení pokrývající stovky tisíc čtverečních stop, známých jako Hyperscale Data Centers, provozovaná technologickými giganty jako Amazon, Google, Microsoft a Facebook.
A Spotřeba energie datového centra jde daleko za hranice pouhých běžících počítačů. Ve skutečnosti je napájení serverů pouze součástí obrázku. Mezi hlavní oblasti, kde je spotřebována energie, patří:
IT zařízení : Servery, úložné systémy a síťová zařízení.
Chladicí systémy : klimatizace, chladiče a fanoušci, aby se zabránilo přehřátí.
Distribuce energie : Transformátory, nepřerušitelné napájecí zdroje (UPS) a generátory záloh.
Osvětlení a bezpečnost : Světla, kamery a systémy potlačení požáru.
Protože všechna tato zařízení musí fungovat nepřetržitě - 24 hodin denně, 365 dní v roce - spotřeba je nepřetržitá a významná.
Potřeby výkonu datového centra se mohou velmi lišit, ale podívejme se na některé běžné scénáře, abychom získali obecné porozumění.
Malé firmy nebo podnikové datové centrum, které slouží jedné společnosti, může používat kdekoli mezi 100 kilowatty (KW) až 500 kW energie. To stačí k napájení několika stovek až několika tisíc serverů, v závislosti na tom, jak efektivně jsou používány.
Datová centra střední velikosti mohou konzumovat 1 až 5 megawattů (MW) energie. Jeden megawatt se rovná 1 000 kilowattů, takže je to již významný skok. Tato datová centra mohou hostit desítky tisíc virtuálních strojů nebo webových stránek.
Rozsáhlá zařízení vlastněná poskytovateli cloudu nebo velkých korporací mohou konzumovat 10 MW na více než 100 MW energie. Abychom to uvedli v perspektivě, 100 MW je zhruba stejné množství energie, které ve Spojených státech používá 100 000 průměrných domů. Facebook, Google a Microsoft provozují taková masivní datová centra, často poháněná infrastrukturou vytvořenou na míru a obnovitelnými zdroji energie.
Abychom pochopili, jak efektivně datové centrum využívá své síly, odborníci z průmyslu často odkazují na metriku nazvanou účinnost využití energie (PUE). Toto je poměr celkového výkonu zařízení k výkonu používanému pouze IT zařízením.
Pue = celkový výkon zařízení / IT zařízení
PUE 1,0 je ideální a znamená, že každý watt se používá pro výpočet.
PUE 1,5 znamená, že pro každou Watt IT síly se pro chlazení, osvětlení nebo jiné funkce používá dalších 0,5 wattů.
Moderní, energeticky efektivní datová centra mají často ubohy blízké 1,1 nebo 1,2, zatímco starší nebo méně účinná zařízení mohou mít PUES nad 2,0.
Pojďme rozebrat hlavní prvky, které ovlivňují to, kolik energie spotřebovává datové centrum.
Více serverů v malém prostoru zvyšuje potřebu výpočetního a chlazení. Stojník s vysokou hustotou může čerpat 10–20 kW nebo více, zatímco jeden z nízké hustoty může použít pouze 2–4 kW.
Chlazení je jedním z největších remízou v datovém centru. Tradiční klimatizace je energeticky náročná, zatímco moderní techniky, jako je chlazení kapaliny nebo chlazení ve volném vzduchu (které používá venkovní vzduch), mohou výrazně snížit energetické potřeby.
Virtualizace umožňuje běhu více aplikací na méně fyzických strojích a snižuje celkové využití hardwaru a energie. Datová centra, která lépe využívají virtualizace, často spotřebovávají méně energie na výpočetní úlohu.
Starší servery a síťové zařízení často konzumují více energie a produkují více tepla než moderní energeticky účinné stroje. Upgradování infrastruktury může výrazně snížit spotřebu energie.
Datová centra v chladnějším podnebí mohou pro chlazení potřebovat menší energii. Proto se mnoho datových center nachází na místech, jako je Island nebo Skandinávie, kde lze vnější vzduch použít k chlazení serverů po většinu roku.
Abychom lépe porozuměli rozsahu spotřeby energie, zde je několik příkladů v reálném světě:
Datová centra společnosti Google : Google hlásila použití asi 5,6 terawatthodin (TWH) elektřiny v jednom roce, aby se napájela její datová centra po celém světě. To je srovnatelné s ročním využitím elektřiny střední země.
Facebook (Meta) : Datová centra Facebooku konzumují kolem 3–4 MW na budovu a velké kampusy mohou mít více budov.
Areál Hyperscale Data Center : Jediný areál Hyperscale může mít celkovou zatížení 50 MW nebo více, dostatečně k napájení celé města.
Síla je jedním z největších provozních nákladů pro datová centra, často na druhém místě pouze pro personální obsazení. Jediný MW energie stojí zhruba 700 000 až 1 milion USD ročně v závislosti na místních cenách energie a efektivitě zařízení.
U datového centra 10 MW se to promítá na 7 až 10 milionů USD ročně v nákladech na elektřinu. Proto snižování spotřeby energie i o malé procento může vést k masivním úsporám.
S rostoucími obavami o změnu klimatu a emisí uhlíku jsou datová centra pod rostoucím tlakem, aby se stala šetrnější k životnímu prostředí. Mnoho společností investuje:
Obnovitelná energie : Google, Amazon a Microsoft se zavázali pohánět svá datová centra se 100% obnovitelnou energií prostřednictvím větru, solárních a hydro.
Kompenzace uhlíku : Některé společnosti kupují uhlíkové kredity, aby kompenzovaly své emise.
Energeticky efektivní návrh : Nová datová centra se staví s návrhy s nízkým obsahem, vylepšené systémy proudění vzduchu a efektivnější technologie chlazení.
Datová centra také experimentují s řízením energie založené na AI a využívají algoritmy strojového učení k optimalizaci distribuce energie a chlazení na základě požadavků na pracovní zátěž.
Globální poptávka po ukládání dat, cloud computing a umělá inteligence rychle roste. Výsledkem je, že datová centra budou i nadále rozšiřovat a spotřebovat více energie.
Podle Mezinárodní energetické agentury (IEA) použila datová centra po celém světě v roce 2022 přibližně 200 TWH elektřiny a očekává se, že tento počet výrazně poroste, zejména s nárůstem výpočtu AI a vysoce výkonných (HPC).
Nové technologie a chytřejší návrhy budou rozhodující při vyrovnávání rostoucích požadavků na energii s cíli udržitelnosti.
Kolik energie tedy datové centrum potřebuje? Odpověď závisí na velikosti a účelu zařízení, ale může se pohybovat od stovek kilowattů v malém nastavení až po více než 100 megawattů v areálu hyperscale. Napájení není jen o udržení běhu serverů - je to také potřebné pro chlazení, distribuci energie a provoz zařízení.
S rostoucí poptávkou po digitálních službách se datová centra stanou v budoucnu energeticky náročnější. Pokroky v oblasti energetické účinnosti, integrace energie obnovitelné a chytřejší správa infrastruktury však pomáhají moderním datovým střediskům snižovat jejich environmentální stopu a zároveň uspokojí globální výpočetní potřeby.
Porozumění dynamice moci datových center je nezbytné pro technologické profesionály, vedoucí podniků i politik životního prostředí. Ať už stavíte serverovou farmu nebo používáte cloudové služby, neviditelná elektřina, která pohání náš digitální svět, je důležitou součástí globálního energetického prostředí.
