Ambitnych celów branży data center nie zrealizujemy bez cyfrowych bliźniaków

Ze Stevenem Brownem, Global Director, Cloud & Service Provider Segment w Schneider Electric i Małgorzatą Kasperską, wiceprezes Schneider Electric, odpowiedzialną za pion Secure Power rozmawiamy o zmianach zachodzących na europejskim rynku data center; wyzwaniach branży centrów danych; potencjale digitalizacji cyklu życia centrów danych; a także potencjale koncepcji Digital Twin w zakresie usprawnienia projektów budowy i dalszego użytkowania centrów danych.

Co stanowi główne ograniczenie dla rozwoju infrastruktury centrów danych?

Steven Brown (S.B.): Po stronie barier wskazałbym przede wszystkim dostęp­ność lokalizacji, w których możliwe jest zapewnienie odpowiednio wysokiej mocy zasilania. W praktyce stanowi to ogromne ograniczenie możliwości dal­szego ich rozwoju w lokalizacjach, które dotąd rozwijały się najszybciej. Oznacza to jednocześnie konieczność poszukiwa­nia alternatywnych miejsc pod budowę ośrodków przetwarzania danych. Ponad­to ograniczeniami są dostępność kadr, a także możliwość uruchamiania kolej­nych centrów danych w zgodzie z wy­maganiami z zakresu zrównoważonego rozwoju. Myślę, że są to kluczowe czyn­niki, widoczne praktycznie na wszystkich rynkach.

W oczywisty sposób musimy szybciej implementować reguły zrównoważone­go rozwoju, ale też zadbać o odpowied­nią kampanię informacyjną i odczarować centra danych w oczach osób niezwiązanych z sektorem IT. Wierzę, że tego typu działania przełożą się ostatecznie na po­prawę dostępności lokalizacji, które mogą zostać zagospodarowane przez centrum danych. Trudności w uzyskaniu praw do takich gruntów, gwarancji zasilania i po­zwoleń na budowę są obecnie wąskim gardłem dla całego rynku centrów danych w Europie.

Powinniśmy również bardziej aktywnie działać na rzecz wprowadzenia optymali­zacji efektywności energetycznej w czasie rzeczywistym. Będzie to niezbędne w obli­czu postępującej cyfryzacji.

Czy istnieją inne bariery dla rozwoju branży data center?

S.B.: Kolejnym ograniczeniem staje się kwe­stia sfinansowania projektu budowy cen­trum danych oraz skutecznego zarządza­nia łańcuchem dostaw sprzętu IT i innych elementów niezbędnych do uruchomienia takiego ośrodka. Potencjalnie większe ry­zyko może nieść ten drugi czynnik.

Jako Schneider Electric pracujemy z klien­tami i partnerami, aby minimalizować ewentualne ryzyka opóźnień, a wręcz wspierać szybką realizację projektów bu­dowy centrów danych. Potrzebne staje się m.in. zapewnienie przejrzystości w zakre­sie zdolności oraz planów produkcyjnych i transportowych, bo to ostatecznie prze­kłada się na większą przewidywalność in­westycji w obszarze centrów danych. Sta­wiamy więc na bliską współpracę z całym ekosystemem, niejako narzucając pewne standardy i dobre praktyki.

Z wielkim zapałem podchodzimy też do digitalizacji całego cyklu życia centrów danych. Zapewnienie spójności proce­sów typowych dla projektowania, budo­wy, użytkowania i utrzymywania centrów danych jest realne tylko za sprawą cyfry­zacji. Integracja wszystkich tych działań pomoże w poprawie efektywności funk­cjonowania data center.

Myślę, że jako branża data center powin­niśmy w bardziej całościowy, holistycz­ny sposób patrzeć na projekty związane z budową, utrzymaniem i użytkowaniem centrów danych.

Dlaczego jest to tak ważne?

S.B.: Dekadę temu centrum danych dys­ponujące mocą rzędu 10 MW zapewniało naprawdę monstrualne możliwości. Dziś od takiej skali rozpoczynają się rozmo­wy o inwestycjach w budowę nowych ośrodków. Skala dzisiejszych data center uniemożliwia efektywne zarządzanie ich zasobami bez wykorzystania na szeroką skalę technologii cyfrowych.

Biorąc pod uwagę wszystkie zmiany ryn­kowe, musimy gruntownie przemyśleć na­sze podejście do projektowania centrów danych. To aktualne wywodzi się wprost z branży budowlanej i na przestrzeni mi­nionych kilkudziesięciu lat – pomimo zna­czących inwestycji w prefabrykaty i inne technologie nowej generacji – nie zmieniło się na tyle, aby przynieść znaczącą popra­wę efektywności. Tymczasem w innych branżach – takich jak rolnictwo czy nowe technologie – ostatnie dekady przyniosły ogromne wzrosty produktywności.

Według mnie jest to kolejny obszar, w któ­rym powinniśmy postawić na rozwiązania typu Digital Twin. Koncepcja cyfrowego bliźniaka powinna znaleźć szerokie za­stosowanie nie tylko na poziomie operacji i utrzymania centrów danych, lecz także w całym cyklu ich życia.

Jakie są kluczowe korzyści wynikające z digitalizacji całego cyklu życia cen­trów danych?

S.B.: Najbardziej naturalnym efektem, ana­logicznie jak w przypadku cyfryzacji innych obszarów, jest podniesienie zwinności oraz szybkości procesów typowych dla inwesty­cji w centra danych, a także ich dalszej eks­ploatacji. Co nie mniej ważne, zastosowanie nowych technologii pozwala na poprawę odporności centrów danych oraz ogranicze­nie śladu węglowego związanego z budową i wykorzystywaniem takich ośrodków.

Korzyści związane z digitalizacją procesów typowych dla projektowania, budowy i sto­sowania centrów danych sięgają podsta­wowych usprawnień, takich jak cyfryzacja dokumentacji, jej wersjonowanie i uspraw­niony obieg. Poprawa efektywności wyni­kająca z łatwości dostępu oraz możliwość pracy z dokumentacją projektową w czasie rzeczywistym i w szerokim gronie uczestni­ków procesu projektowego – od projektan­tów po inwestorów – są znaczące. To tylko jeden z przykładów.

Kolejnym obszarem, w którym cyfryzacja procesów typowych dla inwestycji w cen­tra danych może przynieść wymierne ko­rzyści są prace budowlane. W realizowa­nych metodami tradycyjnymi projektach budowlanych o skali typowej dla centrów danych istnieje stosunkowo małe pole do usprawnień, nie tylko dotyczących czasu trwania budowy czy jej kosztów, ale także śladu węglowego.

Tymczasem, Scope 3 wytycznych Green­house Gas Protocol obliguje organiza­cje do oceny śladu węglowego w sposób uwzględniający wszystkie emisje pośrednie występujące w łańcuchu wartości, w tym te związane z funkcjonowaniem wykorzy­stywanych przez daną firmę czy instytucję centrów danych. Jest to dziś ogromne wy­zwanie dla całej branży data center oraz użytkowników takich ośrodków.

Zdecydowana większość organizacji nie jest dziś w stanie ocenić jaki jest ślad wę­glowy, związany np. z produkcją betonu zużytego do budowy data center. Do nie­dawna nie było po prostu takich narzędzi. Dziś, z pomocą narzędzi cyfrowych obej­mujących śledzenie całego cyklu życia centrum danych, jesteśmy w stanie zara­portować tego typu wskaźniki.

Małgorzata Kasperska (M.K.): Najlepsza ścieżka w kierunku dekarbonizacji centrów danych to podejście oparte na współpracy, integracji, cyfryzacji oraz poszuki­waniu możliwości optymalizacji w wielu obszarach. Nie da się jednak podejmować realnych działań, mających na celu ogra­niczenie śladu węglowego i poprawę efek­tywności centrum danych, bez dostępu do szczegółowych informacji na temat jego funkcjonowania.

Ocena śladu węglowego centrów da­nych to także ważny element inicjatyw z zakresu zrównoważonego rozwoju…

M.K.: To prawda. Zrównoważony rozwój stanowi również fundament naszej strate­gii. Nabiera bowiem kluczowego znaczenia dla naszych klientów. W efekcie, kwestie z zakresu sustainability dotykają niemal wszystkich obszarów naszej działalności.

W Schneider Electric mamy to szczęście, że posiadamy wyspecjalizowany w tym obszarze zespół doradczy, który współ­pracuje z m.in. z firmami z rankingu Fortu­ne 500. Na bazie tej współpracy możemy formułować wnioski, które znajdują odbicie w naszej ofercie i strategii. Mamy też wła­sne doświadczenia. Jako organizacja kon­sekwentnie zajmujemy czołowe miejsca w globalnych rankingach zrównoważone­go rozwoju korporacyjnego – przykładowo, w tym roku, 12 raz z rzędu, znaleźliśmy się w ścisłej czołówce rankingu Corporate Knights.

Jakie są główne wyzwania na etapie projektowania centrów danych?

S.B.: Szczególnie trudna jest dziś kwestia zrozumienia wszystkich zależności pomię­dzy wieloma komponentami składającymi się na dzisiejsze centrum danych. Musimy bowiem dysponować szczegółową wiedzą o interakcjach zachodzących pomiędzy po­szczególnymi elementami środowiska data center. Dobrze zaprojektowane centrum danych to nie tylko dobrze zaprojektowa­ny system zasilania, chłodzenia, gaszenia i wiele innych, lecz także zapewnienie, że wszystkie te obszary każdego data center idealnie ze sobą współgrają.

Oznacza to, że już na etapie projektowa­nia data center musimy uwzględnić kwestie związane z zarządzaniem jego pojemnością i optymalizacją wszystkich jego systemów pod kątem konkretnego scenariusza wyko­rzystania w świetle potrzeb biznesowych.

Po jakiego rodzaju optymalizacje data center można sięgnąć?

S.B.: Większość centrów danych jest nad­miernie rozbudowana i niedostatecznie zoptymalizowana. Są to dwa powiązane ze sobą obszary, gdzie istnieje potencjał do poprawy.

Oczywiście, powszechnie przyglądamy się też współczynnikom, takim jak PUE – Power Usage Effectiveness. Efektywność wykorzystania energii ma obecnie klu­czowe znaczenie dla rozwoju całej branży. Jednocześnie na znaczeniu zyskują nowe wskaźniki, jak choćby WUE – Water Usage Effectiveness, będący miarą wydajności wykorzystania wody. Chęć zapewnienia wielowymiarowej optymalizacji funkcjo­nowania centrów danych wymaga jednak analizy kolejnych obszarów, coraz częściej bardzo specyficznych.

Kluczowe znaczenie ma wciąż dostępność centrów danych. Zapewnienie nieprzerwa­nego działania całej infrastruktury oblicze­niowej oraz pamięci masowych niezmien­nie stanowi priorytet funkcjonowania data center. Dobry projekt centrum danych musi jednak uwzględniać wiele kwestii, znaczą­co wykraczających poza efektywność go­spodarowania energią i dostępność.

Co ważne, miary wykorzystywane obecnie na etapie projektowania centrów danych wprost przekładają się na wskaźniki sto­sowane w procesach utrzymania takich ośrodków. Jesteśmy dziś w stanie stosun­kowo łatwo powiązać miary biznesowe ze wskaźnikami stosowanymi na potrzeby procesów operacyjnego zarządzania cen­trami danych.

Jak duży jest potencjał do modernizacji istniejących centrów danych?

S.B.: Wiele organizacji dysponuje własny­mi centrami danych, być może przesta­rzałymi, ale z ogromnym potencjałem do zmian.

Rozważania dotyczące sensowności dzia­łań, mających na celu unowocześnienie istniejących centrów danych, warto za­cząć od oceny dość podstawowych kwestii związanych z uporządkowaniem serwerów, wydzieleniem stref ciepłych i chłod­nych, separacją zimnego i gorącego po­wietrza czy wykorzystaniem najbardziej efektywnych systemów zasilania. Wresz­cie, myśląc o optymalizacji kosztów, warto sprawdzić, czy nie należałoby podnieść temperatury w centrum danych o 2 stop­nie, bo dzisiejszy sprzęt IT z powodzeniem sobie z nią poradzi (przykładowo centra danych Azure do 29,4 stopni Celsjusza chłodzone są wyłącznie za pomocą wen­tylacji mechanicznej – przyp. red.).

Dopiero w kolejnych krokach można przejść do bardziej złożonych analiz. Również tych, które wymagają pozyska­nia szczegółowych danych dotyczących działania centrum danych i niezbędnych do podejmowania decyzji optymalizacyj­nych na poziomie operacyjnym, nierzadko z użyciem sztucznej inteligencji.

Dziś możliwe jest m.in. wykorzystanie AI do zautomatyzowania procesów sterowania chłodzeniem centrum danych. Ten obszar daje zresztą szanse na wiele optymalizacji.

W jaki sposób można pozyskiwać szczegółowe dane o funkcjonowaniu poszczególnych podsystemów w cen­trach danych?

S.B.: Niemal wszystkie rozwiązania, które sprzedaje dziś Schneider Electric, są na­tywnie wyposażone w złożone systemy czujników oraz moduły umożliwiające komunikację z innymi systemami, a także gromadzenie danych przydatnych do opty­malizacji operacji centrum danych. Takie podejście staje się standardem branżowym.

Jednocześnie, w sytuacji, kiedy organizacja dysponuje starszymi rozwiązaniami, które nie mają takich możliwości, istnieje sze­reg narzędzi pozwalających na zbieranie potrzebnych danych. Krótkoterminowo, takie podejście może okazać się wystar­czające. Opomiarowanie starszego sprzętu i zagwarantowanie możliwości gromadze­nia danych w czasie rzeczywistym wiąże się z wydatkami, jednak zapewnia nowe mechanizmy optymalizacji, a więc także oszczędności na kosztach operacyjnych.

Oczywiście, podczas kolejnego cyklu wymiany infrastruktury centrum danych warto sięgnąć po nowe, natywnie połą­czone rozwiązania umożliwiające moni­torowanie naprawdę niskopoziomowych zdarzeń związanych z działaniem syste­mów zasilania czy chłodzenia. Nasza wizja zakłada jednak wsparcie zarówno projek­tów typu greenfield, jak i działań skupio­nych wokół modernizacji już istniejących centrów danych.

Należy pamiętać, że zastąpienie istnieją­cego centrum danych nowym ośrodkiem będzie wiązało się z ogromnym kosztem w postaci emisji CO2. Jednym ze sposobów na realizację celów z obszaru zrównoważo­nego rozwoju jest podjęcie działań, które umożliwią wydłużenie cyklu życia posiada­nych już zasobów – dotyczy to również cen­trów danych. Pomagamy klientom w ocenie możliwości realizacji takich inicjatyw.

Jakie szanse dla centrów danych stwa­rzają narzędzia oparte na koncepcji Digital Twin?

S.B.: Potencjał takich rozwiązań jest ogromny. Tym bardziej że Schneider Elec­tric mocno inwestuje we współpracę z do­stawcami technologii wspierających ca­łościowe podejście do cyfryzacji centrów danych. Przy użyciu takich technologii jesteśmy w stanie kompleksowo zasymu­lować funkcjonowanie całego centrum danych. Możemy symulować działania poszczególnych podsystemów, np. chło­dzenia, a także działania centrum danych jako całości.

Dopóki jednak wszystkie elementy skła­dające się na centrum danych nie zostaną odpowiednio unowocześnione i zdigitalizo­wane – oraz do czasu, kiedy nie upowszech­nią się rozwiązania natywnie połączone – dopóty łatwiejsze w integracji i bardziej otwarte będzie podejście zakładające wykorzystanie koncepcji cyfrowego bliźniaka w sposób ograniczony, generujący korzyści, które dla danego projektu będą uznawane za wystarczające. Dobrym punktem wyj­ścia będzie zatem monitorowanie w czasie rzeczywistym podstawowych wskaźników operacyjnych powiązane z prostymi narzę­dziami do analizy obliczeniowej mechaniki płynów CFD (Computational Fluid Dynamics) i oprogramowaniem pozwalającym symulować m.in. zmiany w aranżacji po­wierzchni centrum danych.

Technologia powinna jednak ewoluować tak, aby zapewnić jak najbardziej reali­styczne symulacje, właśnie przy wykorzy­staniu rozwiązań Digital Twin. W taki spo­sób rozwijamy ofertę Schneider Electric. Przykładowo, dzięki rozwiązaniom AVEVA, w które niedawno zainwestowaliśmy, mo­żemy m.in. wizualizować operacje centrum danych w oparciu o fundament w postaci danych gromadzonych poprzez naszą plat­formę EcoStruxure. Dane te zapewniają podstawę, a także unikalny kontekst do dalszych symulacji i analiz.

M.K.: Tutaj dochodzimy do miejsca, w któ­rym widać faktyczny potencjał koncepcji Digital Twin. Nie jest to jedynie mechanizm sprzyjający osiągnięciu doskonałości ope­racyjnej w obszarze centrum danych. To rozwiązanie przecinające operacje, kwe­stie użytkowe i biznesowe, a także spinają­ce działania w obszarze zrównoważonego rozwoju.

Ambitnych celów, które stawiamy sobie jako branża data center, nie zrealizujemy bez cy­frowych bliźniaków. Główną motywacją do wdrożenia takich rozwiązań będą korzyści biznesowe: większa przewidywalność dzia­łania centrum danych, prostsza jego obsługa i niższe koszty funkcjonowania. Jestem jed­nak pewna, że w dalszej kolejności kluczową korzyścią z wdrożenia Digital Twin stanie się możliwość realizacji celów ESG postawionych przed organizacjami.