Při pohledu zvenčí by si člověk myslel, že jsou to obří sklady. Ale uvnitř nečekají hromady přepravních beden, ale řady a řady vysoce výkonných serverů. Datová centra v současné době vznikají po celém světě, aby uspokojila obrovskou poptávku po výpočetním výkonu pro provoz umělé inteligence a cloudových služeb. Američtí technologičtí giganti – včetně společností Meta, Amazon, Apple, Google a Microsoft – a další společnosti společně investují do své infrastruktury stovky miliard dolarů. Jedním z příkladů je provoz společnosti Meta, který je v současné době ve výstavbě v americkém státě Louisiana a bude pokrývat plochu zhruba o velikosti 70 fotbalových hřišť.
S rostoucím výpočetním výkonem v datových centrech rostou i výzvy. Většina lidí ví, jak hlučný může být osobní počítač při intenzivním používání, kdy se ventilátory zrychlí z kvílení na řev, protože do systému vhánějí více chladného vzduchu. Vysoce výkonná grafická karta (GPU) však vyžaduje 10krát více energie než procesor v typickém domácím počítači nebo notebooku. Když je v těsném prostoru namačkáno až 100 000 grafických karet (GPU), stoupají teploty a s nimi i potřeba chlazení.
Chlazení může představovat až 40 procent spotřeby energie v datovém centru. Při hledání udržitelného řešení se dnes většina provozovatelů obrací k energeticky úspornému kapalinovému chlazení namísto vzduchového. To zahrnuje absorpci tepla přímo z procesorů a jeho odvod přes centrální výměník tepla. „Na vývoji této pokročilé technologie se podílíme od samého začátku.“ „Společnost Endress+Hauser je dnes předním dodavatelem průmyslové instrumentace pro revoluci umělé inteligence v zemi,“ říká Liza Kelso, národní manažerka rozvoje obchodu pro polovodiče a datová centra v USA.
Neprozkoumané území
Když bylo před několika lety v provozech zavedeno kapalinové chlazení, neexistovalo žádné hotové řešení. Společnost Endress+Hauser proto navázala partnerství s inženýry provozů a systémovými integrátory, aby specifikovala, dimenzovala a integrovala správné přístroje. Chlazení v moderních datových centrech je řízeno z centrálních budov podpůrných služeb (CUB), které obsahují systémy propojených modulárních procesních skidů. Uvnitř každého CUBu se nacházejí masivní chladiče, výměníky tepla, kontrolní skříně a další vybavení, která využívají data v reálném čase k udržení optimálních teplot pro servery. Chladicí systém v jediné CUB může obsahovat několik desítek měřicích přístrojů pro sledování průtoku, teploty, tlaku a kvality vody. Jedno datové centrum často spojuje čtyři nebo více skidů, takže v areálu mohou společně pracovat tisíce měřicích přístrojů.
„Naše vysoce přesná procesní měření mohou pomoci optimalizovat výkon chladicího systému a efektivně a udržitelně hospodařit se zdroji,“ říká Kelso. Kromě minimalizace spotřeby energie a vody je pro poskytovatele nejvyšší prioritou spolehlivost systému: Odstávka datového centra v důsledku přehřátí by stála přibližně 150 000 amerických dolarů za minutu. Kromě této znepokojivé skutečnosti provozovatelé obecně věnují větší pozornost hodnotě PUE (efektivita využití energie). Ta porovnává celkovou spotřebovanou energii se spotřebou energie IT infrastruktury. Čím blíže je hodnota ideální 1,0, tím efektivnější je datové centrum, protože téměř veškerá dodávaná energie se přeměňuje na výpočetní výkon. V Evropě nebudou nová datová centra od července 2026 smět překročit hodnotu PUE 1,2.
Roční výroba se pětinásobně zvýšila
Společnost Endress+Hauser zaujala dodavatele systémů a provozovatele nejen svým kompletním portfoliem měřicích technologií pro průtok, analýzu kapalin, hladinu a teplotu, ale také svou flexibilitou a zaměřením na zákazníka. Protože při budování datových center se počítá každý den. „Pro první velkou objednávku musela skupina dodat pětinásobek běžné roční produkce jednoho typu nástroje – a odpovědné produktové centrum okamžitě odpovídajícím způsobem navýšilo svou kapacitu,“ vzpomíná Kelso. Je přesvědčena, že díky svým rozsáhlým odborným znalostem mohou týmy ve společnosti Endress+Hauser pomoci datovým centrem s umělou inteligencí překonat další výzvy na cestě k udržitelnému růstu: „Centra si budou stále více vyrábět vlastní elektřinu na místě, a to ze zdrojů včetně obnovitelných zdrojů energie. Kromě toho se má dále snížit spotřeba vody – například čištěním odpadních vod z okolních obcí. I zde můžeme poskytnout podporu v oblasti měřicí techniky a aplikačních znalostí.“
Teplota stoupá
Vzestup digitalizace, cloudových služeb a umělé inteligence vede k většímu počtu datových center. Jen v roce 2024 bylo podle Mezinárodní energetické agentury (IEA) investováno celosvětově přes 500 miliard amerických dolarů. IEA očekává, že energetická potřeba těchto center se v příštích pěti letech zdvojnásobí na 945 terawatthodin – což odpovídá spotřebě elektřiny v Japonsku. Dnešní velká datová centra s umělou inteligencí již spotřebovávají v průměru tolik elektřiny jako 100 000 domácností. Budoucí provozy spotřebují až padesátinásobek tohoto množství. Provozovatelé proto musí najít udržitelná řešení pro výrobu energie a zvýšení energetické účinnosti.