هشت روندی که صنعت مرکز داده را در سال ۲۰۲۲ شکل خواهند داد «قسمت دوم»

۵. خنک‌کننده‌های مایع، بیشتر مورد پذیرش قرار خواهند گرفت

من قبلاً هم این پیش‌بینی را انجام داده‌بودم، به ویژه در پیش‌بینی هشت روند سال ۲۰۱۹. اما به نظر می‌رسد بالاخره صنعت مرکز داده آماده‌ی پذیرش گسترده‌تر خنک‌کننده‌های مایع شده‌است و ما در سال ۲۰۲۲ شاهد گام‌های مهمی در این راستا خواهیم بود. عوامل متعددی باعث شده‌است تا خنک‌کننده‌ها مورد ارزیابی مجدد قرار بگیرند، از جمله سخت‌افزارهای جدید قدرتمند برای بارهای کاری هوش مصنوعی، افزایش فشار برای حذف چرخه‌ی مصرف آب در سامانه‌های خنک‌کننده، و پیشرفت عمده‌ی حاصل‌شده در استفاده از خنک‌کننده‌های مایع در ارائه‌دهندگان خدمات ابری و هم‌مکانی، و همچنین تامین‌کنندگان تجهیزات سرور و تراشه.

کریستین بلِیدی (Christian Belady)، مهندس برجسته و معاون گروه توسعه‌ی پیشرفته‌ی مراکز داده در مایکروسافت، در کنار یک مخزن خنک‌کننده‌ی غوطه‌ور دو فازی در مرکز داده‌ی مایکروسافت ایستاده‌است. (عکس: مایکروسافت)

بزرگ‌ترین حرکت را می‌توان از سوی مایکروسافت مشاهده کرد که همین حالا نیز استفاده از سرورهای خنک‌شونده به شکل غوطه‌ور را آغاز کرده و معتقد است روش غوطه‌ور دو فازی نویدبخش دستاوردهای بزرگی در بالابردن چگالی و کارایی خواهد بود. کریستین بلِیدی (Christian Belady)، مهندس برجسته و معاون گروه توسعه‌ی پیشرفته‌ی مراکز داده در مایکروسافت، می‌گوید: «از آنجا که خنک‌کننده‌های غوطه‌ور، کارایی را هم در توان و هم در خنک‌سازها برای ما افزایش می‌دهند، فرصت‌های جدیدی را برای طراحی رَک‌های مرکز داده فراهم می‌سازند. ما تازه در ابتدای منحنی رشد چگالی ظرفیت قرار گرفته‌ایم. ما واقعاً در خصوص این فناوری خوش‌بین هستیم.»

مایکروسافت در این مسیر تنها نیست، چرا که دو مجموعه از بزرگ‌ترین ارائه‌دهندگان خدمات مراکز داده‌ی چند مستأجری، شرکت اکوئینکس (Equinix) و دیجیتال ریالتی (Digital Realty) نیز در حال آماده‌سازی خود برای استفاده‌ی گسترده‌تر از خنک‌کننده‌های مایع هستند.

زَک اسمیت (Zac Smith)، مدیر عامل شرکت اکوئینکس متال (Equinix Metal)، که قصد دارد اولین مستاجر پیشرو باشد که خنک‌کننده‌های مایع را در مراکز داده‌ی اکوئینیکس مستقر می‌سازد، می‌گوید: «اکنون فرصتی در اختیار ماست تا آغازگر یک اثر زنجیره‌ای در استفاده از خنک‌کننده‌های مایع باشیم، و این مسیر با ورود خنک‌کننده‌های مایع به تأسیسات در اختیار ما به شکل مقیاس‌پذیر با استفاده از راه‌حل ”Open19“، آغاز می‌شود. در همین حال، «دیجیتال ریالتی» نیز اکنون در حال پیشنهاد سرورهای کاملاً فلزی خنک‌شونده با مایع در مرکز داده‌ی خود در سنگاپور و همچنین در یک آزمایشگاه غوطه‌وری در اَشبورن (Ashburn) است.

برخی بر این باورند که «محاسبات لبه»، نیروی محرّکه‌ی جدیدی برای بهره‌گیری از خنک‌کننده‌های مایع فراهم خواهد ساخت.

استیون کارلینی (Steven Carlini)، معاون مراکز داده و نوآوری در اشنایدر الکتریک، می‌گوید: «به طور کلی خنک‌کننده‌های مبتنی بر هوای آزاد برای استقرار‌های در لبه، که اغلب در مکان‌های شهری و خشن با گرد و غبار و سایر آلاینده‌های فراوان قرار گرفته‌اند، نامناسب هستند. دمیدن چنین هوایی به فضاهای یک مرکز داده‌ی لبه که دور از دسترس یا فاقد پرسنل است، بسیار ایده‌آل نیست، و حتی اگر برای آنها فیلتر نیز نصب شود، در آن صورت وظیفه‌ی تعویض مکرّر فیلترها و خدمات‌رسانی به آنها، خود یک چالش کلیدی باقی می‌ماند، به خصوص در مواردی که ملاحظاتی در رابطه با هزینه‌ها و بهره‌گیری از مدل اقتصادی دَورانی (استفاده‌ی مجدد از منابع) وجود داشته باشند. … این احتمال وجود دارد که معماری‌های جدید خنک‌کننده‌های مایع، در یک مقیاس مناسب در لبه‌ها ظاهر شوند. اینکه آیا این تحوّل شامل خنک‌کننده‌های مایع مستقیم بر روی تراشه‌ها خواهد بود یا خنک‌کننده‌های غوطه‌ور مبتنی بر شاسی کامل سرور، هنوز مشخص نیست.

۶. توسعه‌ی مراکز داده با مقاومت جوامع روبرو خواهد شد

همه خواهان اینترنت عالی در دفتر کار خانگی خود هستند، اما آن‌قدرها هم علاقه به وجود یک مرکز داده در آن سوی خیابان خود ندارند. روایتی در حال شکل‌گیری و همه‌گیری است مبنی بر اینکه مراکز داده همسایگان مطلوبی برای ما نیستند و اگر این احساس به همین شکل ادامه پیدا کند، می تواند موجب کاهش سرعت رشد در بازارهای کلیدی شود.

در پیش‌بینی هشت روند سال ۲۰۱۸، افزایش مجادلات را پیرامون مقاومت ایجادشده از سوی فعالان اجتماعی با شعار «نه در حیاط خلوت من (NIMBY)» پیش‌بینی کردیم. این پیش‌بینی کمی زودهنگام بود، اما همان‌طور که در عناوین خبری زیر مشاهده می‌کنیم، با ورود به سال ۲۰۲۲، این روند به وضوح شکل گرفته‌است:

• جوامع آسیب‌دیده از خشک‌سالی بر علیه مراکز داده وارد عمل می‌شوند
• چگونه فیس‌بوک توانست مخفیانه برای ساخت بزرگ‌ترین مرکز داده در هلند لابی کند؟
• مراکز داده، شبکه‌ی برق ایرلند را به لبه‌ی پرتگاه سوق می‌دهند
• شهر دالاس از طریق مراجع قضایی برای مخفی نگه‌داشتن مصرف آب گوگل تلاش می‌کند

این پوشش‌های رسانه‌ای اغلب بیان‌گر تنها نیمی از ماجرا هستند و نگرانی‌ها در خصوص «مراکز داده» در سال گذشته هم‌زمان با افزایش عملیات استخراج بیت‌کوین با توجه به انتقال ظرفیت عملیاتی از چین به ایالات متحده (به‌ویژه در ایالت نیویورک و تگزاس) و چالش‌های پایداری [زیست‌محیطی] ناشی از آن، تشدید شده‌است.

مقاومت جوامع در حال تبدیل‌شدن به یک چالش واقعی در برخی از مهم‌ترین بازارهای مرکز داده است. این شامل ویرجینیای شمالی نیز می‌شود، جایی که توسعه‌ی مراکز داده بحث‌های داغی را در شهرستان پرنس ویلیام (Prince William County)، که یک بازار توسعه‌ای مهم است، ایجاد کرده‌است. در شهرستان لودون (Loudoun County) نیز پروژه‌های جدید با مقاومت روبرو شده‌اند، چرا که توسعه‌دهندگان به دنبال ایجاد مراکز داده در محل‌هایی در مجاورت مناطق مسکونی هستند.

این یک مشکل برای تمام صنعت است. بهره‌برداران مرکز داده باید همسایگان خوبی باشند و توضیح دهند که چرا پردیس‌های غول‌پیکر «ابری» آنها برای جامعه مفید خواهند بود، و نه اینکه دلیلی هستند برای بروز مشکلاتی چون سروصدا، نمای زشت و تخلیه‌ی منابع گران‌بهای آنها.

در برخی موارد ممکن است بهره‌برداران نیاز به تغییر در رویه‌های خود برای رویارویی با این چالش‌ها داشته باشند، به‌ویژه زمانی که صحبت از شفافیت در موضوع حجم استفاده‌ی آب و برق آنها و یا فضای رازآلود پیرامون پروژه‌هایی که با «عناوین رمزی» شناخته می‌شوند، به میان می‌آید. در بسیاری از موارد دیگر، مراکز داده باید تلاش بهتری انجام داده و نقش حیاتی را که مراکز داده در تقویت اقتصادهای محلی با گسترش ارتباطات، ظرفیت‌های مالیاتی و حمایت از آن جوامع دارند، بیان کنند. در حال حاضر گروه‌هایی مانند هاست (Host) در ایرلند و انجمن مراکز داده‌ی هلند (DDA) در خط مقدم این تلاش‌ها هستند.

در نتیجه: پیش‌بینی اینکه آیا در سال ۲۰۲٢ برنامه‌های توسعه‌ای پردیس‌های جدید مرکز داده به دلیل مقاومت جوامع متوقف یا از ریل خارج می‌شوند، سخت‌تر خواهد بود، و هر توسعه‌دهنده‌ای باید یک راهبرد برای پاسخ‌گویی مؤثر به سؤالات و نگرانی‌های ساکنان محلی در اختیار داشته باشد.

۷. داده‌ها و انرژی، ارتباط عمیق‌تری با هم پیدا خواهند کرد

۱۰ سال از زمانی که گروه مرکز داده‌ی مایکروسافت چشم‌انداز خود را برای ساخت «کارخانه‌های داده» ارائه نمود که در آنها با بهره‌گیری از روش‌های جدید، محاسبات و برق تجدیدپذیر با یکدیگر ادغام می‌شوند، می‌گذرد. ما ابتدا این روند را در هشت روند خود برای سال ۲۰۲۰، درست قبل از ابتکار عمل مایکروسافت برای حذف سوخت گازوئیل و آغاز آزمایش به‌کارگیری سلول‌های سوختی هیدروژنی و نیز برنامه‌های شرکت سوئیچ (Switch) و گوگل برای استفاده از ذخیره‌سازهای انرژی با مقیاس کاربردی در فرایند عملیاتی خود، برجسته کردیم.

با ورود به سال ۲۰۲۲، گذر مراکز داده و انرژی از یکدیگر وارد مرحله‌ی جدیدی خواهد شد که محرّک اصلی آن تقاضا برای مراکز داده‌ی با انرژی تجدیدپذیر و همچنین جیب عمیق سرمایه‌گذاران جهانی است.

گروه یاندر (Yondr Group) پروژه‌های مرتبط با انرژی‌های تجدیدپذیر را برای پشتیبانی از پردیس‌های مرکز داده‌ی خود توسعه خواهد داد و نقش مستقیمی در  کسب ‌وکار تولید برق ایفا خواهد کرد. یاندر همچنین در حال هم‌کاری با بریتیش وُلت (British Volt)، سازنده‌ی باتری‌های لیتیوم یونی، بر روی گزینه‌های ذخیره‌ی انرژی در مراکز داده است.

اِج‌کانکس (EdgeConneX) اخیراً برنامه‌های خود را برای توسعه‌ی یک شبکه‌ی سراسری ایستگاه‌های شارژ وسایل نقلیه‌ی الکتریکی (EVs) ترسیم کرده که در هر یک از آنها، یک مرکز داده‌ی لبه با ارتباطات 5G را با ایستگاه شارژ EV و جایگاه تعمیر و نگهداری، همراه با سالن استراحت رانندگان با امکاناتی از جمله غذا، مکان استراحت و حتی فضای اداری ادغام می‌کند. این برنامه، ناوگان شرکت‌ها از جمله شرکت‌های حمل‌ونقل و شرکت‌های خدمات سفرهای اشتراکی را هدف قرار می‌دهد.

عامل دیگر درهم‌تنیده‌شدن داده‌ها و انرژی، محدودیت‌هایی هستند که برای تولید نیرو در بازارهای پیشرو وجود دارند، از جمله بازارهایی که راهبرد «هر کس برق خود را تامین کند» را انتخاب کرده‌اند. آمستردام، فرانکفورت و سنگاپور، هم‌زمان با مطالعه برای یافتن بهترین راه مدیریت منابع موجود برق و زمین، هر سه اقدام به کاهش سرعت توسعه‌ی مراکز داده نموده‌اند. نهاد قانون‌گذاری صنعت برق در ایرلند برای توسعه‌های جدید در شهرهای با کمبود برق، «مراکز داده را موظف کرده‌است تا راه‌حل‌های خود را نیز بر سر میز مذاکره بیاورند».

ریزشبکه‌های برق (Power Microgrids)، در حال شکل‌گیری به عنوان یک عامل کلیدی تولید نیرو در محل و ایجاد تنوّع در انرژی هستند. یک ریزشبکه دسترسی به چندین منبع انرژی را از جمله به شبکه‌ی برق شهری، ذخیره‌سازهای انرژی در محل، مولّدها و انرژی‌های خورشیدی یا بادی، فراهم می‌سازد و این امکان را به مراکز داده می‌دهد تا در زمان‌های قطعی یا در زمان‌های بحران، مستقل از شبکه‌ی اصلی به عملیات خود ادامه دهند. ریزشبکه‌های مرکز داده همچنین قادر هستند منابع انرژی تجدیدپذیر را نیز در خود ادغام نمایند که این خود می‌تواند موجب کاهش انتشار کربن شود.

جان گولد (John Gould) از شرکت اِنچنتد راک (Enchanted Rock)، ارائه‌دهنده‌ی راه‌حل‌های ریزشبکه، می‌گوید: «یک راه‌حل ترکیبی برق با پشتیبانی ریزشبکه‌ها، می‌تواند شکاف بین هدف نهایی ما برای صفرکردن خالص کربنی و کاستی‌های فعلی در بازار را پر کند.»

کارستِن باومَن (Carsten Baumann)، مدیر ابتکارات راهبردی در اشنایدر الکتریک، خاطرنشان می‌کند که ریزشبکه‌ها همچنین می‌توانند مدیریت دقیق‌تری را بر روی هزینه‌ی برق، که جزء اصلی حساب سود و زیان هر مرکز داده است، فراهم نمایند. باومَن می‌گوید، این توانایی که منابع جدید تولید انرژی با قابلیت ذخیره‌سازی آن در محل ادغام شوند، می‌تواند یک سیستم آربیتراژ (کسب سود از اختلاف قیمت یک دارایی در دو بازار) انرژی ایجاد کند که در آن مراکز داده قادر هستند در هر زمان از روز، برق خود را از ارزان‌ترین منبع تامین نمایند.

۸. از جنبش متاورس (Metaverse) سر در خواهیم آورد

آیا سکّوهای متاورس تنها پیشرفت‌های تدریجی و کوچکی نسبت به بازی‌ها و خدمات واقعیت مجازی فعلی خواهند بود؟ یا مشتاقان متاورس، یک دنیای واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR) کاملاً فراگیر را ارائه خواهند داد که کاربران عاشق آن خواهند شد و از آن استفاده خواهند کرد؟

به عبارت دیگر: برای انجام این کار به چه نوع از زیرساخت‌های پردازشی، ذخیره‌سازی و شبکه‌ای نیاز است؟

در سال ۲۰۲۲، در مورد این موضوع بیشتر فرا خواهیم گرفت. فناوری‌های متاورس هر شکلی که به خود بگیرند، مطمئناً از نوع برنامه‌های کاربردی با مصرف بالای منابع خواهند بود، همان‌طور که در میزگرد ماه گذشته DCF (متاورس به مراکز داده‌ی بسیاری احتیاج دارد) اشاره کردیم. اینتل نیز در ماه دسامبر این بحث را بیشتر گسترش داد.

راجا کُدوری (Raja Koduri)، معاون ارشد و مدیرکل گروه سامانه‌های محاسباتی و گرافیکی شتاب‌دهنده در اینتل، می‌گوید: «ما به چندین مرتبه توان محاسباتی قدرتمندتر از امروز نیاز داریم که با تأخیر بسیار اندک و در اشکال ساخت تجهیزات متعددی قابل دسترسی باشد. برای فعال‌سازی این قابلیت‌ها در سطح مقیاس‌پذیر، کل لوله‌کشی اینترنت به ارتقای اساسی نیاز دارد.»

کُدوری در یک پست وبلاگ، نظراتش را این‌گونه به اشتراک می‌گذارد: «محاسبات واقعاً پایدار و همه‌جانبه، در مقیاس و در دسترس میلیاردها انسان به صورت بلادرنگ، حتی بیشتر از این‌ها به زیرساخت احتیاج دارد: شاید افزایش ۱۰۰۰ برابری در بهره‌وری محاسباتی نسبت به بهترین وضعیت امروز ما. پیشرفت‌های زیادی در ترانزیستورها، بسته‌بندی‌ها، حافظه‌ها و اتصالات که به این وضع کمک خواهند کرد، در حال انجام است.»

فیلیپ مارنجلا (Phillip Marangella)، مدیر ارشد بازاریابی اِج‌کانکس، در یک ستون در بخش «صداهای صنعت» سایت DCF  می‌نویسد: «نمی‌توان زیرساخت‌هایی که قرار است از مفهوم جسورانه‌ای چون متاورس پشتیبانی کنند را در تعداد اندکی از مکان‌های فیزیکی محدود کرد. باید به شکلی گسترده و همگون پخش شده‌باشند تا این حس را برای کاربر ایجاد کنند که متاورس یک خدمت محلی است و همچنین تاخیر بسیار پایینی را نشان دهد.»

متیو بال (Matthew Ball)، یک سرمایه‌گذار خطرپذیر (Venture Capitalist)، این‌گونه پیش‌بینی می‌کند که یک بوم‌سازگان (Ecosystem) کاربردی متاورس احتمالاً به ترکیبی از ظرفیت ابری، دستگاه‌های قوی‌تر محلی، شبکه‌های محاسباتی لبه، و شاید حتی بازارهایی برای توان محاسباتی توزیع‌شده‌ی بلادرنگ نیاز دارد تا در زمان لزوم، اسب بخار مورد نیاز را فراهم سازند.

در برخی موارد دیگر، تکامل متاورس موجب تقویت روندهای دیگری که دنبال می‌کنیم، خواهد شد. کِوین فاسینلی (Kevin Facinelli)، رئیس گروه سرمایش مراکز داده‌ی نُرتک (Nortek Data Center Cooling)، در میزگرد ماه دسامبر DCF می‌گوید: «صنعت مراکز داده از آینده‌ی متاورس خبر ندارد، اما می‌تواند پیش‌بینی کند که به فناوری پایدار و آینده‌نگرانه‌ی خنک‌کننده‌‌های مایع نیاز خواهد داشت.»

ما در حال مشاهده‌ی چه روندهای دیگری هستیم

• در اینجا به چند روند دیگر که مدعی حضور در این لیست بودند، و ما در سال ۲۰۲۲ از نزدیک شاهد آنها خواهیم بود، اشاره می‌کنیم:
• ماهواره‌ها و زیرساخت‌های دیجیتال: همان‌طور که در پوشش خبری خود از «فضای جدید» اشاره کردیم، ماهواره‌های مدار پایین زمین (LEO) در حال ایجاد کاربری‌های جدید برای تصویربرداری و دسترسی به اینترنت و ارتباط با مراکز داده و سکّوهای ابری هستند. این روند در سال ۲۰۲۲ همچنان رو به افزایش خواهد بود.
• رشد بلاک‌چین و وب۳ (Web3): این روزها ابراز شک و تردید نسبت به فشار تبلیغاتی «وب۳» و بلاک‌چین مقبولیت یافته‌است. اما پول هوشمند و فناوری هوشمند زیادی در اینجا وجود دارد. هر چقدر هم که مردم ممکن است دوست داشته‌باشند فکر کنند که در حال اختراع دوباره‌ی چرخ هستند، باید توجه داشت که بسیاری از برنامه‌های Web3، NFT و DeFi (مالی غیرمتمرکز) به مراکز داده و زیرساخت‌های ابری سنّتی متّکی هستند. پس باید حواسمان به چه باشد: به اینکه یک تصمیم در واشنگتن در خصوص نحوه‌ی اخذ مالیات و چگونگی قانون‌مندسازی فناوری‌های بلاک‌چین، می‌تواند موجب ایجاد شفّافیت در بازارها و رهاسازی موج پذیرش و سرمایه‌گذاری در این صنعت شود.
• زیرساخت‌های قوی‌تر هوش مصنوعی: ما در طول سال‌های متمادی در رابطه با هوش مصنوعی و تأثیر آن بر گرانش داده‌ها زیاد صحبت کرده‌ایم. اما برخی از این مدل‌های هوش مصنوعی به طرز وحشتناکی در حال بزرگ‌شدن و نیز در حال تبدیل‌شدن به سخت‌افزارهای جدید و حتی مجموعه‌ی داده‌های بزرگ‌تر هستند.

منتشر شده در  وب‌سایت Data Center Frontier
برگردان توسط حامد معین‌فر و کامران ابراهیمی
در شرکت مهندسین فناور پندار آریا – پنداریا