Chłodzenie i zasilanie centrum danych: kara 1,1 mln dolarów i test na orbicie

Dwie historie o zasilaniu i chłodzeniu centrów danych ukazały się w odstępie dnia, ale idą w odwrotnych kierunkach. Jedna dotyczy tego, co się dzieje, gdy obiekt cicho buduje własne źródło energii i zostaje przyłapany. Druga opowiada o firmie, która próbuje przenieść cały problem poza planetę.

Zacznijmy od New Jersey. Według Ars Technica stanowy Departament Ochrony Środowiska (DEP) nałożył na DataOne karę 1 100 000 dolarów. Śledztwo The Guardian i Floodlight News, oparte na termowizyjnych nagraniach z drona, wykazało, że 45 z 62 generatorów gazowych na terenie w Vineland działało. Żaden nie miał wymaganych pozwoleń dla jednostek o mocy 37 kilowatów lub większej. Ars Technica informuje, że urządzenia pracowały z mocą 1 982 kilowatów, co przekraczało stanowy próg o ponad 50 razy.

DEP wskazuje, że takie generatory emitują dwutlenek węgla, tlenki azotu, tlenek węgla i inne zanieczyszczenia powstałe w procesie spalania. Stan nazwał to największą akcją egzekucyjną wobec centrum danych w historii New Jersey.

Kara, termin i obiekt, który nadal działa

DataOne ma 45 dni na złożenie wniosków o pozwolenia lub zaprzestanie działalności. Na mocy obecnego nakazu może jednak nadal eksploatować silniki podczas ich uzyskiwania. To luka, która wzbudza gniew mieszkańców. Nichole Gardner z lokalnej grupy ekologicznej Sustain SJ powiedziała Ars, że kara jest „niewystarczająca, zarówno pod względem kwoty, jak i egzekucji”. Argumentowała, że obiekt powinien wstrzymać pracę do czasu wydania pozwoleń.

W oświadczeniu dla The New York Times rzecznik DataOne stwierdził, że firma „złoży wnioski o pozwolenia na emisję dla tymczasowych generatorów” i że „nie zgadza się” z karą. Dodał, że obiekt „przejmuje niskowęglowe, ciche ogniwa paliwowe”.

„Ile to jest 1 070 000 dolarów?” – zapytała mieszkanka Tiffany Leone-Vespa w rozmowie z NYT. „Powinni nałożyć karę za każdy generator, którego używali nielegalnie. To miliarderzy. To dla nich grosze.”

Ars Technica zauważa, że generatory były „niemożliwe do przeoczenia”, gdy inspektorzy stanu w końcu odwiedzili kompleks o powierzchni 2 600 000 stóp kwadratowych w lipcu. Nie było ich obecnych podczas poprzedniej wizyty w grudniu 2 025 roku. Floodlight donosi, że DataOne wycofało wcześniejszy wniosek o pozwolenie w maju, po tym jak DEP wykryło wiele uchybień. Obiekt zasilają narzędzia AI Microsoft, w tym Copilot. Mieszkańcy powiedzieli NYT, że obawiają się, iż firma zrobi wszystko, aby utrzymać tę umowę.

W New Jersey zaplanowano lub buduje się ponad 80 centrów danych. Stan niedawno przegłosował ustawę kończącą ulgi podatkowe dla centrów danych, odcinając fundusz, który oferował 250 000 000 dolarów w formie zachęt.

Odpowiedź Google: serwer w kosmosie

Projekt Suncatcher Google'a podejmuje odwrotne podejście do tego samego problemu. Ars Technica informował 24 września, że pierwszy eksperymentalny satelita, nazwany MVP, wystartuje 1 października na pokładzie rakiety SpaceX Falcon 9 w ramach misji Transporter-18. Satelita ma rozmiary lodówki i przenosi cztery autorskie akceleryatory TPU od Google.

Tom's Hardware informuje, że panele słoneczne dostarczają około jednego kilowata, co wystarcza mniej więcej na pracę mikrofalówki. System chłodzenia wykorzystuje warstwę elastycznego materiału interfejsu termicznego łączącego układy z rurkami cieplnymi z aluminium i miedzi. Te odprowadzają ciepło do radiatora, promieniującego je w przestrzeń. W kosmosie nie ma powietrza dla wentylatora.

Nawet tak, układy się przegrzewają. Oba źródła donoszą, że TPU mogą pracować tylko około 15 minut, zanim muszą się wyłączyć, aby radiatory nadążyły. Innym problemem jest promieniowanie, które może odwracać bity i psuć obliczenia. Obecna odpowiedź Google polega na okresowym ponownym uruchamianiu układów. Sam statek kosmiczny pochodzi od firmy Planet Labs, zajmującej się obrazowaniem satelitarnym, a nie od Google.

James Manyika, starszy wiceprezes ds. badań w Google, nie wyprzedza faktów. „Nie oczekujemy, by być w pełni szczerym, że w ciągu najbliższych kilku lat będziemy mieli cokolwiek użytecznego w działaniu” – powiedział w The New York Times. Porównał ten wysiłek do samochodów autonomicznych Google, testowanych „około 15 lat przed tym, jak cokolwiek pojawiło się na rynku”.

Na ziemi ten sam problem fizyki

Operatorzy na Ziemi nie mają opcji radiatora. Analiza w Data Center Knowledge wyjaśnia, dlaczego pełne zasilanie odnawialne pozostaje niepraktyczne dla większości obiektów. Wiatr i słońce zależą od pogody, energia geotermalna wymaga specjalistycznych elektrowni i stanowi mniej niż 0,5 procent amerykańskiego prądu, a magazynowanie wymaga tablic baterii, które mają własne koszty. Praktyczną odpowiedzią, twierdzi artykuł, jest częściowy zakup energii oraz środki efektywności, takie jak chłodzenie cieczą.

Tymczasem IEEE Spectrum donosiło w maju 2 025 roku o xMEMS, które dostosowało swój ultradźwiękowy „wentylator na chipie”, aby mieścił się w wtycznych transceiverach optycznych. W centrum danych z 400 000 GPU Nvidia szacuje, że transceivers zużywają 40 megawatów. Chip MEMS tłoczy 39 centymetrów sześciennych powietrza na sekundę przez urządzenie o wysokości około milimetra. xMEMS przewiduje, że może obniżyć temperaturę DSP o ponad 15 procent. Produkcja krzemowa z TSMC była oczekiwana w czerwcu, a pełna produkcja w pierwszej kwartale 2 026 roku.

Trzy te historie łączy jedno ograniczenie. Każdy wat obliczeń musi gdzieś trafić w postaci ciepła, a najtańszym miejscem na jego umieszczenie jest nadal czyjaś okolica.