Raffreddamento dei data center: perché calore, acqua e energia sono ora il vincolo principale

Due storie molto diverse sui data center sono arrivate a pochi giorni di distanza l'una dall'altra. Indicano lo stesso collo di bottiglia. Lunedì 28 settembre, la Goodman Group ha confermato di aver comunicato al NSW Department of Planning di non procedere più con il data center Project Mars, del valore di A$1,2 miliardi, a Lane Cove, sulla sponda nord di Sydney, come riportato da ABC News. Goodman ha citato "cambiamenti nell'ambiente regolatorio" e il feedback della comunità.

Due giorni prima, Tom's Hardware ha riferito che Google sta preparando il lancio di un satellite sperimentale chiamato MVP, che trasporta quattro Tensor Processing Units e circa 1.000W di energia solare, per testare se i carichi di lavoro AI possano funzionare in orbita. I chip gestiranno solo circa 15 minuti di funzionamento prima di dover essere spenti per raffreddarsi.

Il raffreddamento non è una questione secondaria in nessuno dei due casi. È il limite fisico che decide dove un data center può essere costruito, quanta energia può assorbire e, sempre più, se il pubblico lo accetterà del tutto.

Il calore è il vincolo, non la potenza di calcolo

In un data center convenzionale, il raffreddamento ad aria funziona bene a densità di rack moderate. Inserendo acceleratori AI in un rack, il carico termico per metro quadrato aumenta rapidamente. Per questo il raffreddamento a liquido è passato da opzione di nicchia a standard per le nuove costruzioni AI. Il test orbitale di Google è la versione estrema del problema, perché non c'è aria in cui riversare il calore. Tom's Hardware ha riferito che Google ha ideato un sistema di raffreddamento che scarica il calore direttamente nello spazio, poiché il raffreddamento a ventola non funziona nel vuoto. La radiazione è un secondo problema: può causare bit flip nei chip e la risposta provvisoria di Google è riavviarli periodicamente.

Il satellite gestirà richieste AI per un anno, anche se è previsto che rimanga in orbita fino a sei anni prima di bruciarsi durante la rientro. James Manyika, senior vice president of research di Google, ha detto al New York Times, come citato da Tom's Hardware, che "non ci aspettiamo, per essere franchi, di avere qualcosa di utile e operativo nei prossimi anni". Ha paragonato lo sforzo al programma di auto a guida autonoma di Google, che è stato testato "circa 15 anni prima che qualcosa apparisse".

Il piano a lungo termine di Google, secondo Tom's Hardware, prevede una coppia di satelliti successivamente e infine flotte di rete di oltre 80 satelliti. La stima di Manyika è di 15 anni per passare da un server a quattro chip a un intero data center.

I contratti energetici si sgretolano

A terra, il problema del raffreddamento è inseparabile da quello dell'energia. TechCrunch ha riferito il 25 settembre che Crusoe, un'azienda di data center AI con sede a Denver che ha recentemente raccolto 3,9 miliardi di dollari, ha abbandonato un piano da 1,25 miliardi di dollari per acquistare 29 turbine a gas naturali stazionarie da Boom Supersonic. Le prime consegne dovevano iniziare nel 2027.

L'CEO di Boom, Blake Scholl, ha detto in un post su X che le aziende non procederanno più con la partnership per il lancio delle turbine. Scholl ha scritto che Boom consegnerà circa 250MW di turbine Superpower ad altri siti il prossimo anno e punta a 1GW nel 2028. Una riga che ha rimosso successivamente dal post diceva che le turbine non erano più parte del "mix energetico primario a breve termine di Crusoe ad Abilene/etc.". Il portavoce di Crusoe, Andrew Schmitt, ha detto a TechCrunch che i piani energetici dell'azienda "non sono cambiati" e che intende ancora usare le turbine, "solo non quelle di Boom".

Il data center iniziale da 1,2 gigawatt di Crusoe ad Abilene, costruito per Oracle e OpenAI, è alimentato dalla rete, secondo TechCrunch, con una centrale a turbine a gas usata solo come backup. L'azienda sta anche costruendo un data center da 900 megawatt ad Abilene per Microsoft, che sarà alimentato da turbine a gas in loco. Questa distinzione conta per il raffreddamento: la generazione in loco e il raffreddamento a liquido sono di solito progettati insieme, perché entrambi sono dimensionati attorno alla stessa soglia di potenza.

Cosa oppongono effettivamente i cittadini

L'opposizione della comunità è spesso descritta come un fenomeno unico. Il dossier suggerisce che è più complesso. In Pennsylvania, Tom's Hardware ha riferito il 28 settembre che NorthPoint Development vuole costruire un data center su 1.300 acri vicino a Hazle Township nei piedi dei Pocono. L'azienda ha offerto assegni da 10.000 dollari a 4.500 famiglie se l'impianto viene approvato, insieme a fino a 120 milioni di dollari in 15 anni per servizi comunitari e locali. Il Wall Street Journal, citato da Tom's Hardware, ha trovato pochi residenti desiderosi di accogliere il progetto per il compenso. Le preoccupazioni citate includevano valori immobiliari, inquinamento acustico e sfiducia verso sviluppatori e governo locale. Il governo di Hazle Township ha già rifiutato il progetto lo scorso anno per motivi di zonizzazione e ha emanato una moratoria temporanea sulla costruzione di data center.

In Australia, le obiezioni riguardavano la vicinanza. Il Project Mars a Lane Cove si trovava a circa 20 metri dalla casa più vicina e 160 metri dalla Lane Cove West Public School, ha riferito ABC News. Sanaa Shah, senior campaigner di Sweltering Cities, ha detto all'ABC che il ritiro è "una chiara testimonianza della grande resistenza comunitaria che si sta formando contro i data center". La senatrice liberale Sarah Henderson aveva pressato Ben McGilp, general manager of developments di Goodman, per ritirare la proposta durante la prima audizione dell'inchiesta del senato federale sui data center e l'intelligenza artificiale.

La cornice del settore è diversa. Belinda Dennett, CEO del gruppo di advocacy Data Centre Australia, ha detto all'ABC che l'Australia rischia di perdere sviluppi di data center a favore di paesi vicini, citando processi di approvazione, problemi di catena di approvvigionamento e "questioni di licenza sociale".

Acqua, terreno e la questione climatica

Wired ha riferito il 27 settembre che il cambiamento climatico è raramente la prima preoccupazione sollevata dagli oppositori dei data center. A un pannello della Climate Week a New York, manifestanti di Extinction Rebellion NYC hanno interrotto una sessione con dirigenti tech, e Molly Taft di Wired ha notato che i sondaggi mostrano che il clima si classifica dopo l'acqua, l'uso di energia e il suo effetto sulle bollette, e l'inquinamento locale dell'aria e del rumore. Cully Cavness, cofondatore e presidente di Crusoe, ha detto di presumere che la maggior parte dei manifestanti non vivesse vicino a un data center. Varun Sivaram di Emerald AI ha argomentato che i data center potrebbero diventare "buoni cittadini" che aiutano ad abbassare le bollette e portare più energia pulita online.

La segnalazione del Guardian dall'Andhra Pradesh il 26 settembre mostra come questi argomenti atterrino quando un progetto è abbastanza grande. Google sta costruendo un data center AI hyperscale nello stato indiano, annunciato pubblicamente come un progetto da 1GW con un prezzo di 15 miliardi di dollari. I permessi ambientali statali, tuttavia, consentono più del doppio: 2,51GW, secondo il Guardian. È l'equivalente energetico di due grandi reattori nucleari a piena potenza e, in un anno, corrisponde a oltre il 30% del consumo energetico attuale dell'Andhra Pradesh, uno stato di oltre 55 milioni di persone. Il Guardian ha anche riferito che il 75% della rete elettrica indiana funziona a carbone e che i permessi sono stati emessi in nove giorni senza consultazione pubblica. Tre petizioni che contestano l'approvazione sono state presentate al National Green Tribunal dell'India e una causa pubblica è stata depositata in alto tribunale dell'Andhra Pradesh.

Il raffreddamento e l'acqua sono il legame tra queste storie. Un campus da 2,51GW ha bisogno di raffreddamento su scala che compete con agricoltura e acqua potabile in una regione che il Guardian descrive come già in difficoltà per calore estremo, acqua, terreno e carenze di energia. Un test orbitale da 15 minuti ha bisogno di un sistema di raffreddamento che scarichi il calore nel vuoto. Nessuno dei due è un problema di software.

Dove va la pressione in seguito

Il segnale immediato di questa settimana è che il vincolo si è spostato dai chip ai siti. Il ritiro di Goodman rimuove un progetto da A$1,2 miliardi dal pipeline piuttosto che ritardarlo, e l'azienda ha puntato alla regolamentazione piuttosto che al costo. La decisione sulle turbine di Crusoe rimuove una fonte di energia specifica, non la domanda di energia. Il satellite di Google rimuove del tutto la questione del terreno, al costo di quasi nessuna potenza di calcolo utilizzabile.

ABC News ha riferito che il NSW ha introdotto un programma di corsia preferenziale per i data center che soddisfano determinati requisiti e che il Primo Ministro ora dice che nuove regole federali per i data center saranno introdotte in Parlamento entro l'inizio di quest'anno. CT Group ha detto ai suoi clienti il mese scorso che l'opposizione locale era diventata un rischio per lo sviluppo, secondo l'ABC. Finché quelle regole non esistono, la domanda pratica per qualsiasi operatore è più semplice: puoi raffreddarlo, puoi alimentarlo e i vicini ti lasceranno costruire?