Колокейшн-провайдер Standard Power рассчитывает организовать электропитание новых ЦОД в штатах Огайо и Пенсильвания (США) полностью за счёт миниатюрных реакторов. Как сообщает The Register, специфика работы клиентов компании требует большого количества энергии, которую смогут обеспечить реакторы NuScale.

Standard Power предоставляет колокейшн-сервисы не только клиентам с ИИ/HPC-системами, но и майнинговым компаниям, аппаратная составляющая которых в процессе работы требует бесперебойного энергоснабжения. Хотя идея использования малых реакторов не нова, а сами они применяются ещё с 1950-х годов, например, в подводных лодках, о коммерческом использовании малых модульных реакторов (SMR) заговорили только недавно. Современные технологии, во-первых, позволяют поставить производство таких реакторов на поток и, во-вторых, SMR-энергосистему легко масштабировать, добавляя столько модулей, сколько потребуется.

Источник изображения: NuScale

Поскольку связанные с блокчейн-технологиями вычисления требуют гигантского количества ресурсов, работа над соответствующими проектами уже привела к расследованию проблемы Управлением научно-технической политики Белого дома, а ряд американских законодателей призвал внедрить отчётность и контроль требований к экологической и энергетической безопасности подобных проектов. Поскольку майнеры потребляют очень много электроэнергии, Standard Power решила сыграть на опережение, чтобы заранее обеспечить свои ЦОД электричеством без подключения к магистральным энергосетям.

По имеющимся данным для ЦОД в Огайо и Пенсильвании будут применяться малые модульные реакторы (SMR), способные генерировать 77 МВт каждый, а 24 реактора NuScale совокупно будут отвечать за производство 1848 МВт. Впрочем, до реального внедрения технологии на объектах Standard Power могут пройти годы. По имеющимся данным, среди первых эксплуатантов технологии NuScale будет Национальная лаборатория Айдахо — первый модуль заработает не раньше 2029 года.

Хотя NuScale является первым получателем разрешения регуляторов на коммерческое использование SMR, аналогичными технологиями уже активно занимаются TerraPower, Westinghouse и другие компании. Разумеется, и среди операторов ЦОД к новой технологии, а также к атомной энергетике вообще проявили интерес многие компании. Например, Cumulus Data уже открыла ЦОД рядом с АЭС, а Microsoft ищет топ-менеджера по внедрению SMR.

Корпорация Google, по сообщению Datacenter Dynamics, тестирует специализированную систему, которая позволяет динамически снижать энергопотребление определённых дата-центров в зависимости от текущей нагрузки на локальную энергосеть.

Новая система, как отмечается, является дальнейшим развитием технологии перемещения нагрузок между различными ЦОД в зависимости от уровня доступности «зелёной» энергии. Соответствующую функцию Google начала использовать в 2020 году. При этом речь идёт только о задачах, для которых не критичны задержки или требования о суверенитете данных — например, транскодирование видео для YouTube или обновление словарной базы Google Translate. Похожий инструмент внедряет и Microsoft.

Источник изображения: Google

Тестируемая теперь система даёт возможность во время перегрузок местных электросетей переносить несрочные вычислительные задачи на другое время и/или в другое место. Таким образом, в часы пик дата-центры Google сокращают потребление энергии, что снижает вероятность возникновения сбоев в энергосистеме региона, где располагается оборудование. В настоящее время эта система развёрнута в ЦОД на Тайване, в Орегоне и по всей Европе. В дальнейшем планируется её внедрение в других облачных зонах. Google уверяет, что использование функции перераспределения нагрузок не влияет на качество предоставляемых услуг.

Отмечается, что Google планирует нагрузки, опираясь в том числе на информацию от операторов электрических сетей. Некоторые задачи перенаправляются в другие ЦОД, тогда как выполнение некритичных операций просто откладывается. Система была опробована в Европе зимой 2022–2023 гг., когда произошёл резкий рост цен на энергоносители. Google использовала технологию для снижения энергопотребления на своих объектах в Нидерландах, Бельгии, Ирландии, Финляндии и Дании периоды типовой пиковой нагрузки. А в Орегоне и Небраске Google снижала энергопотребление дата-центров во время недавних экстремальных погодных явлений.

Компания Microsoft начала внедрять новые технологии резервного питания ЦОД в Швеции. Как сообщает DatacenterDynamics, теперь в одном из местных дата-центров техногиганта вместо дизель-генераторов применяется аккумуляторное энергохранилище BESS (battery energy storage system) компании Saft. Последняя является дочерней структурой TotalEnergies, а система BESS — это результат сделки 2021 года с Microsoft, намеренной отказаться от дизелей к 2030 году.

Система BESS состоит из восьми аккумуляторных контейнеров ёмкостью 4 МВт·ч каждый, объединённых в 4 группы. Суммарная ёмкость составляет 16 МВт·ч — этого достаточно для резервного питания ЦОД до 80 минут с пиковым потреблением 24 МВт. На внедрение аккумуляторного хранилища ушло более 16 месяцев, оно заменит неназванное число дизель-генераторов. Также известно, что система поддерживает быстрый «холодный старт», позволяя немедленно восстановить подачу электричества в случае его отключения.

Хотя местоположение ЦОД с новым оборудованием пока не раскрывается, с момента открытия в ноябре 2020 года облачного региона Azure в Швеции, в стране появились три ЦОД. Кампус в Стаффансторпе стал объектом критики из-за применения дизель-генераторов. Впрочем, в самой Microsoft утверждают, что общественное давление не являлось определяющим фактором при выборе типа энергохранилища. Ещё в 2021 году компания пообещала со временем полностью избавиться от дизелей на своих объектах по всему миру в рамках плана по достижению «углеродной нейтральности», а в мае 2022 года отдельно пообещала использовать генераторы только для тестовых запусков и в случае отключения магистрального электроснабжения.

Источник изображения: Saft

Власти Швеции утверждают, что энергосистема страны очень стабильна, поэтому применять генераторы вряд ли имеет смысл. Тем не менее, когда первый облачный регион Azure открылся в стране в конце 2021 года, все три объекта получили резервное питание именно от дизель-генераторов, хотя некоторые из них и использовали экологичное топливо, как минимум на 50 % состоящее из возобновляемого горючего. Это мало помогло Microsoft, поскольку планы использования дизелей в Стаффансторпе встретили острую критику общественности.

Дело дошло до того, что в 2022 году компания запросила увеличение парка дизель-генераторовна 70 МВт, но отозвала заявку из-за последовавших протестов. Впрочем, в Microsoft утверждают, что на самом деле расширение резервных мощностей в городе отменили из-за увеличения спроса на облачные сервисы компании и безопасные хранилища данных, которым необходим более крупный ЦОД, чем тот, что планировался в Стаффансторпе. Здесь расширение ЦОД тоже планируется, но будет осуществляться только с расчётом на уже имеющиеся здесь резервные источники питания.

В Microsoft подчёркивают, что поиск альтернатив дизелям является важной частью стратегии по достижению отрицательных углеродных показателей к 2030 году. Более того, к 2050 году компания рассчитывает изъять из атмосферы весь углекислый газ, который она буквально выпустила в небо с момента основания в 1975 году.

Компания Microsoft всерьёз занялась проблемой обеспечения ЦОД электроэнергией, получаемой малыми модульными реакторами (SMR) и микрореакторами. По данным Datacenter Dynamics, компания уже ищет руководителя программы, готового отвечать за подготовку и внедрение стратегии получения энергии для дата-центров из источников такого типа.

Это не первые меры компании, направленные на расширение применения атомной энергетики на рынке ЦОД. Например, она уже приобретает «зелёные кредиты» (CEC) у АЭС, а в июле появилась информация о том, что дата-центр Microsoft в Бойдтоне будет получать «виртуальную» атомную энергию благодаря соглашению о покупке с АЭС Constellation.

Источник изображения: wostemme/pixabay.com

В описании вакансии сообщается, что позиция предусматривает техническую оценку интеграции SMR и микрореакторов для питания ЦОД, используемых облаком и ИИ-системами компании. Топ-менеджер должен формировать и адаптировать план внедрения малых реакторов, тщательно выбирать партнёров и подбирать технологии, а также регулярно оценивать последствия для бизнеса от их внедрения. Новая роль также предусматривает и участие в изучении и разработке технологий, ещё не достигших коммерческого уровня.

Поскольку нагрузка на энергосети во всём мире продолжает расти, доступность энергии стала чрезвычайно важным фактором для индустрии ЦОД, из-за чего откладываются проекты дата-центров во многих регионах. Ситуация усугубляется тем, что компании стремятся перейти на новые, экологичеси безопасные технологии, доступ к которым ещё более ограничен. Модульные реакторы в этом свете рассматриваются как более дешёвая, компактная и быстро внедряемая альтернатива традиционным АЭС. Такие системы могут применяться даже на территории самих ЦОД.

Известно, что модульные реакторы мощностью до 470 МВт начала продвигать Rolls-Royce. Last Energy уже нашла клиентов для своих 20-МВт решений в Великобритании. NuScale получила одобрение регуляторов в США на применение SMR мощностью 50–77 МВт, а Oklo планирует внедрять SMR от 15 МВт. На рынке действует и Terra Power, поддерживаемая одним из основателей Microsoft — Биллом Гейтсом.

В ирландском графстве Килдэр скоро появится новый дата-центр Microsoft и ещё несколько объектов аналогичного назначения. Как сообщает DataCenter Dynamics, разрешение на строительство получила и AWS — она сможет возвести ЦОД в Дублине.

Хотя в 2022 году появилась информация о том, что в Ирландии больше не рады гиперскейлерам, а в Дублине и окрестностях ещё в начале 2022 года прекратили приём заявок на подключение дата-центров к энергосети, развитие рынка ЦОД в стране продолжается — это один из перспективных источников доходов Ирландии. В конце года сообщалось, что там появятся более 20 дата-центров за пределами Большого Дублина.

Источник изображения: 20twenty/pixabay.com

Теперь обнародована информация о том, что Microsoft ведёт переговоры о строительстве кампуса в графстве Килдэр. Предпочтительным решением для Microsoft, по данным самой компании, будет закупка 100 % возобновляемой электроэнергии посредством корпоративных PPA. Компания уже имеет несколько ЦОД в районе Дублина, последними она получила разрешения на строительство дата-центров DUB 14 и DUB15 в бизнес-парке Grange Castle Business Park ещё весной 2021 года.

Дополнительно в графстве дали зелёный свет расширению кампуса Kildare Innovation Campus (KIC), ранее принадлежавшего HP. В прошлом месяце совет графства Килдэр согласовал здесь снос трёх зданий для строительства четырёх ЦОД общей площадью более 76 тыс. м2. Будут использоваться генераторы на гидрированном растительном масле (HVO), на крышах разместят солнечные панели, а рядом появится станция с девятью газотурбинными генераторами.

Источник изображения: MarcOliver_Artworks/pixabay.com

Также, хотя в августе прошлого года сообщалось, что AWS, Microsoft и Equinix приостановили развитие своих ЦОД в Дублине, стало известно, что AWS получила от местных властей разрешение на строительство ещё трёх дата-центров на территории уже существующего кампуса. Заявка была подана ещё в январе и, похоже, оператор ЦОД получил разрешение на подключение к энергосети национальной энергетической компании EirGrid ещё в 2019 году.

Будут простроены дата-центры E, F и G, высотой более двух этажей каждый. По имеющимся данным, речь идёт об объектах на 73 МВт. В 2019 году уже получено разрешение на строительство здесь четырёх зданий, но фактически они объединены в два модуля. Amazon имеет ещё несколько кампусов в окрестностях Дублина и, по некоторым данным, приостановила здесь реализацию проектов в связи с мораторием на новые подключения к национальной энергосети, а для некоторых рассматривает подключение к альтернативным источникам энергии.

Schneider Electric выступила с важным заявлением — оборудование для эффективной работы с ИИ-системами оказалось столь ресурсоёмким, что, возможно, операторам и строителям дата-центров придётся пересмотреть принципы создания и модернизации подобных объектов. Компания в своём исследовании даже отметила, что некоторые существующие ЦОД вряд ли подлежат модернизации в принципе.

Дело в том, что ИИ-системы обычно требуют сетевой инфраструктуры с низким временем задержки передачи данных в больших объёмах и «уплотнения» стоек, к чему инфраструктурные характеристики нынешних ЦОД просто не готовы. В условиях, когда один современный ускоритель может потреблять более 700 Вт, а серверные системы перешагнули за 10 кВт, мощностей современных ЦОД явно недостаточно, ведь для тренировки современных больших языковых моделей (LLM) за разумное время нужен не один-два ускорителя, а десятки или сотни стоек.

Фото: Anthony Indraus / Unsplash

В Schneider Electric заявляют, что большинство дата-центров имеет лимит в 10–20 кВт на стойку, а для работы с LLM крайне выгодно упаковать как можно больше оборудования в одну стойку, чтобы уменьшить задержки, избежать заторов в сети и вообще поменьше тратиться на интерконнект. Именно для этого NVIDIA, например, развивает NVLink. Хотя дешёвым такое решение вряд ли не назовёшь, по TCO оно действительно может оказаться выгоднее. Впрочем, с инференсом ситуация не столь печальна, поскольку ресурсов требуется гораздо меньше.

Источник: Schneider Electric

Так или иначе, встаёт вопрос о повышенном энергоснабжении стоек (более 20 кВт) и эффективном теплоотводе этой мощности. Проблемы разрешимы, но операторам придётся менять физическую инфраструктуру. Например, необходим переход с 120/208 В на 240/415 В, который позволит уменьшить число цепей. Впрочем, в самой Schneider Electric подчёркивают, что даже современные мощные PDU плохо подходят для таких нагрузок — их надо или ставить несколько на стойку, или вообще заказывать кастомные. Более того, придётся озаботиться защитой от появления дуговых разрядов.

Источник: Schneider Electric

Что касается охлаждения, то Schneider Electric поставила лимит в 20 кВт/стойку, выше которого избежать СЖО уже никак не удастся. Компания склоняется к системам прямого жидкостного охлаждения с водоблоками для горячих компонентов, а вот к погружным СЖО относится прохладно, особенно к двухфазным СЖО. Причина кроется в использование в них PFAS-химикатов, запрет которых возможен в Евросоюзе. В любом случае рекомендуется внимательно отнестись к выбору СЖО из-за фактического отсутствия единых стандартов.

Источник: Schneider Electric

Если особенности строений всё-таки допускают модернизацию (а это далеко не всегда так), рекомендуется использование более широких стоек высотой от 48U (не забыв про высоту проёмов и ворот) с глубиной монтажа оборудования не менее 40″, способных выдерживать статическую нагрузку не менее 1,8 т. Наконец, Schneider Electric советует использовать широкий ассортимент специализированного ПО для управления инфраструктурой ЦОД, электроснабжением и прочими аспектами работы — такое ПО способно выявить возможные проблемы до того, как они окажут критическое влияние на критические для бизнеса рабочие процессы.

Занимающаяся атомными проектами Kärnfull Next объявила о намерении создать на восточном побережье Швеции кампус с малыми модульными реакторами (SMR) для питания ЦОД. Как сообщает DataCenter Dynamics, уже выбрано место для строительства кампуса. Речь идёт о площадке компании Studsvik в Нючёпинге (Nyköping).

Ожидается, что эксплуатация нового оборудования Kärnfull Next начнётся в 2030 году. Как заявляют в компании, Studsvik является идеальным партнёром для проекта, поскольку существующая площадка хорошо оборудована для нового шведского атомного проекта. В Kärnfull Next подчёркивают, что один из первых в Европе парков малых реакторов не только обеспечит рабочие места, но и позволит сотрудничать с другими высокотехнологичными отраслями.

Источник изображения: Kärnfull Next

Пока не объявлялось, с какими типами ЦОД намерена сотрудничать Kärnfull. Ожидается, что строительство подобного парка позволит снизить цену и решить проблему доставки энергии, характерную для крупных АЭС. Более того, разработчики SMR вроде британской Rolls-Royce и американской Nuscale уверены, что атомная энергетика должна стать неотъемлемой частью любого плана по декарбонизации каждой индустрии.

Малые модульные реакторы (SMR) обеспечивают относительно небольшую мощность (до 300 МВт), при этом возможно серийное производство из стандартизированных компонентов заводского производства — ожидается, что это ускорит внедрения подобных малых АЭС в сравнении с полномасштабными станциями, строящимися по индивидуальным проектам.

Источник изображения: Kärnfull Next

В мае Kärnfull Next начала исследовать целесообразность использования площадки Studsvik, изучение возможности коммерческого производства электроэнергии здесь должно закончиться в декабре текущего года, уже подписан меморандум о взаимопонимании с потенциальным партнёром.

Пока Kärnfull всё ещё рассматривает вопросы финансирования, получения разрешений и возможность продажи соглашений о покупке энергии (PPA) — часто их приобретают потребители энергии вроде тех же ЦОД, желающие создать себе имидж «зелёных» компаний. Сообщается, что некоторые решения будут приняты компанией уже к концу 2024 года.

Аналогичные планы, конечно, формируются и в других регионах мира. Например, американская Green Energy Partners готовится построить многочисленные SMR на площадке в Вирджинии — проект хотят реализовать поблизости от уже действующей крупной АЭС.

В Кении начато строительство необычного для Африки дата-центра Ecocloud Data Centre в бизнес-парке KenGen Green Energy Park. По данным DataCenter Dynamics, питание 70-МВт ЦОД будет осуществляться исключительно за счёт геотермальной энергии.

Речь идёт о совместном проекте местной энергоснабжающей компании KenGen, организацией Konza Technopolis Development Authority (KoTDA) и местных инвесторов. По данным KenGen, речь идёт о первом проекте такого рода в Африке, а новый ЦОД станет первым резидентом KenGen Green Energy Park, размещённом на геотермальном поле, что позволит запитать дешёвой энергией ($0,07/кВт·ч) и дата-центр, и другие предприятия.

Местное правительство чрезвычайно заинтересовано в реализации новой инициативы. Уже заявлено о необходимости отказа от мощностей, увеличивающих углеродный след, и ведётся работа над поправками в законы о климате. В правительстве приветствуют строительство в стране большего количества «зелёных» ЦОД.

Источник изображения: KenGen/Twitter.com

В последнее время на рынке ЦОД Кении наблюдается высокая активность. Так, компания IXAfrica вслед за первым кампусом ЦОД готовится к строительству второго, а японская IIJ объявила об изучении возможности создания здесь же модульного контейнерного ЦОД. В конце 2022 года появилась информация о том, что Huawei намерена возглавить цифровую 5G-трансформацию на континенте, в том числе в Кении, опережая обладателей капиталов и технологий из США и Европы.

Власти Южной Кореи планируют построить на территории страны кампус, вмещающий более 20 ЦОД общей ёмкостью 1 ГВт. По данным DataCenter Dynamics, строительство будет вестись в три этапа до 2037 года. Общие инвестиции в проект могут составить около $7,5 млрд.

Информацию о проекте обнародовал отдел Министерства торговли, промышленности и энергетики Южной Кореи, курирующий новые отрасли промышленности и распределённую энергетику. По данным чиновников, масштабный кампус в провинции Южная Чолла будет вмещать до 25 ЦОД мощностью 40 МВт каждый. В министерстве заявили, что провинцию сочли наилучшей для реализации подобного проекта с использованием в перспективе 100 % возобновляемой энергии — здесь её довольно много и пока имеются свободные мощности.

Фото: Martin Bennie / Unsplash

К 2027 году построят пять корпусов и 300-МВт подстанцию для них, ещё пять и вторую подстанцию — к 2032 году, а последние восемь ЦОД должны быть готовы к 2037 году. Меморандум о взаимопонимании министерство подписало с местными властями, Korea Electric Power Corporation, Jeonnam Development Corporation, а также семью инвестиционными компаниями, включая Samsung C&T, LG CNS, NH Investment & Securities, Bosung Industry, TGK Co. Ltd., Korea DRD и Deus Systems.

По данным представителей правительства, власти не поскупятся на политическую, энергетическую и административную поддержку нового проекта, соответствующего требованиям Международной программы по распространению возобновляемой энергии (RE100). По имеющимся данным, к концу предыдущего года совокупная мощность солнечных электростанций в Южной Корее достигла 20,9 ГВт, из которых 8,8 ГВт (более 40 %) — в провинции Южная Чолла.

Petronas Digital, цифровая структура малайзийской энергетической компании Petronas, по сообщению издания Datacenter Dynamics, подписала соглашение с Microsoft о создании НРС-платформы для решения сложных и ресурсоёмких задач, связанных с ИИ.

Petronas намерена использовать НРС-инфраструктуру для запуска ИИ-алгоритмов и приложений машинного обучения с целью разработки новых технологий декарбонизации. Кроме того, платформа поможет выработать более эффективные методы использования энергии.

Microsoft реализует проект в сотрудничестве с Cegal — облачным провайдером, работающим в сфере энергетики и безопасности. Отмечается, что Petronas уже сотрудничает с обеими названными компаниями: они предоставляют энергетическому гиганту облачные услуги, сервисы автоматизации и пр.

Источник изображения: Microsoft

Планируется, что создаваемая для Petronas платформа HPC также будет доступна для использования другими компаниями энергетического сектора Малайзии, включая производственных подрядчиков. Об объёме инвестиций в проект стороны умалчивают.

«HPC-возможности и средства ИИ помогут дополнительно оптимизировать наши энергетические услуги и будут способствовать внедрению инноваций в энергетическом секторе», — отметил вице-президент Petronas по технологиям и коммерциализации Аадрин Азли (Aadrin Azly).