Eficiencia energética en centros de datos: Cuando se trata de consumo eléctrico, menos es más

Escribe: Andrés Madero, CTO da Infinera para América Latina e Caribe.

Andrés Madero, CTO da Infinera para América Latina e Caribe.

Business Empresarial.- Hay muchas analogías para describir el volumen de electricidad que consumen los centros de datos: hay quienes estiman que los centros de datos de todo el mundo representan alrededor del 3% del consumo total de energía del planeta, mientras que otros comparan el consumo de energía de un centro de datos de tamaño medio con el de una pequeña ciudad. No hace falta decir que la energía/electricidad es el recurso más valioso de los centros de datos, por lo que es necesario hacer un uso eficiente del mismo.

En la jerga de los centros de datos, el factor de “eficiencia energética” o PUE (power utilization efficiency) representa la relación entre el consumo total de energía de un centro de datos (equipos de TI + refrigeración) y la energía suministrada a los equipos de TI (servidores, almacenamiento y redes). Para poner las cosas en perspectiva, un PUE de 2,0 en un centro de datos significa que el consumo de energía de los equipos de TI es igual al consumo de corriente de los sistemas de refrigeración necesarios para mantener los equipos de TI a la temperatura operativa. En otras palabras, por cada vatio consumido por los aparatos, hay otro vatio utilizado por el sistema de refrigeración. Utilizando números de la vida real, un centro de datos de base con 100.000 MW de consumo total de energía, donde 50.000 MW se utilizan para alimentar los equipos de TI y los otros 50.000 MW son utilizados por el sistema de refrigeración, tiene un PUE de 2,0, o 100.000/50.000. La siguiente tabla detalla el nivel de eficiencia energética en los centros de datos medido por el PUE:

Nivel de eficiencia PUE
3,0 Muy ineficiente
2,5 Ineficiente
2,0 Medio
1,5 Eficiente
1,2 Muy eficiente

Mientras más bajo sea el PUE, mejor será la utilización de la energía. Siguiendo nuestro ejemplo anterior, si el centro de datos tiene un PUE de 1,2 (muy eficiente), la relación entre la energía de TI y la refrigeración es ahora de 83.000 MW para alimentar los equipos del centro de datos y 17.000 MW para la refrigeración.

Durante años, reducir el PUE ha sido uno de los principales objetivos de todos los operadores de centros de datos para maximizar la utilización de cada vatio y, por tanto, reducir los costes operativos y el impacto medioambiental. Aunque antes de 2012 se lograron importantes mejoras, desde entonces solo se ha avanzado a pasos de bebé, o prácticamente nada, como se muestra en la Figura 1 (Fuente: Uptime Institute).

Por otra parte, a la limitación del espacio en los centros de datos se suma el hecho de que los operadores no pueden añadir demasiados equipos en un rack debido a los niveles de densidad de potencia por rack (kW/rack) que se planifican y determinan cuando se diseña la infraestructura de distribución de energía y climatización del centro de datos. De hecho, mientras que la mayoría de los centros de datos (65%) soportan niveles de densidad de potencia de hasta 10 kilovatios por rack (kW/rack), sólo el 12% soporta niveles de densidad superiores a 20 kW/rack. De más está decir que, para cualquier operador de centros de datos, la reducción del consumo total de energía y el aumento de la eficiencia mediante la reducción de la parte de energía utilizada para la refrigeración se han convertido en algo primordial.

Los operadores de centros de datos están ideando formas creativas de reducir el consumo de energía de las unidades de refrigeración e iluminación. Por nombrar algunas:

En el caso de los equipos de TI, se han producido avances significativos en la reducción del consumo energético aprovechando los últimos avances en la tecnología del silicio, el software avanzado y la miniaturización del hardware. Por ejemplo, los servidores (recursos informáticos) pueden ahora procesar mayores volúmenes de datos en espacios más reducidos y con un menor consumo de energía gracias a la virtualización de los servidores (frente a los servidores dedicados), la adecuación de la capacidad a las cargas de trabajo (por ejemplo, la automatización del redimensionamiento de los clústeres y/o la desactivación/reactivación dinámica de los servidores en respuesta a los cambios de carga), el balanceo de la carga y muchas otras prácticas.

Con todo, los servidores no son el único aspecto en el que se están produciendo mejoras en el consumo energético de los centros de datos.  En el próximo artículo, abordaremos la forma en que los equipos de redes ópticas para la interconexión de los centros de datos también están aprovechando los últimos avances en tecnología de motores ópticos coherentes, el procesamiento de señales digitales y el diseño inteligente para brindar una reducción constante del consumo de energía por gigabit de transmisión. Puede hacerse una idea rápida visitando https://www.infinera.com/compact-modular.

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