Los centros de datos se han convertido en uno de los recursos más valiosos del mundo y es difícil imaginar la vida sin ellos. Hoy son los motores que impulsan negocios, economías y sociedades enteras. Descubre cómo los sistemas HVACR contribuyen a su óptimo funcionamiento
Redacción, con información de Vaisala
Gracias a los data centers, las empresas de todas las industrias pueden satisfacer las crecientes demandas más rápidamente y a un menor costo. Cabe recordar que cuando estalló la pandemia de COVID-19, fue la red global de centros de datos la que permitió a las personas trabajar desde su casa. Sin su infraestructura para ejecutar sus operaciones de back-end, los sistemas de salud modernos no podrían manejar el creciente número de pacientes con recursos limitados.
Las innovaciones más significativas del mundo y los inventos científicos que cambian la vida no serían posibles sin data centers que procesan sin descanso grandes cantidades de datos y ejecutan algoritmos cada vez más sofisticados.
Enfriamiento crucial
La refrigeración es fundamental para mantener la temperatura y la humedad en el nivel óptimo para un funcionamiento fiable del servidor. Sin embargo, los sistemas HVACR ocupan el segundo lugar después de los equipos de TI en términos de consumo de energía en los centros de datos y representan hasta el 40 por ciento de la demanda total de energía. Incluso las variaciones más pequeñas en la temperatura de enfriamiento pueden tener un impacto significativo en los costos generales de funcionamiento de los data centers.
Un estudio de caso reciente descubrió que la excesiva refrigeración de un centro de datos por tan solo 1 °C puede aumentar los costos de energía de refrigeración hasta en un 8,5 por ciento. Para un centro de datos de 50 MW, esto se traduce en un costo adicional de 2.1 millones de euros en energía durante diez años. Por lo tanto, la precisión de los instrumentos de medición de temperatura que controlan el sistema de refrigeración es de suma importancia. Una baja precisión de, por ejemplo, ±0,5–1,0 °C podría generar millones de euros de costos evitables y toneladas de emisiones innecesarias de dióxido de carbono (CO2). Esto se puede evitar mediante el uso de instrumentos con una alta precisión de, por ejemplo, ±0,1 °C.
Crecimiento y tendencias del mercado
El papel insustituible de los centros de datos se refleja en los mercados globales de servicios y tecnología. Se prevé que el mercado mundial de centros de datos de Internet alcance 143 mil millones de dólares para 2027, frente a un estimado de 59 mil millones de dólares en 2020. Hay dos grandes tendencias en el mercado:
- Coubicación. En 2019, los ingresos globales del mercado de centros de datos de coubicación ascendieron a alrededor de 31 mil millones de dólares. Se espera que los ingresos de la industria aumenten a más de 58 mil millones de dólares para 2025. Las coubicaciones son grandes centros de datos que albergan servidores físicos propiedad de las empresas de los clientes y proporcionan espacio, seguridad, energía y conectividad.
- Hiperescala. Se espera que el mercado mundial de centros de datos de hiperescala crezca hasta alcanzar los 108 mil millones de USD durante 2021-2025 con una progresión a una CAGR del 27 por ciento durante el período de pronóstico. Se trata de instalaciones masivas críticas para el negocio con una infraestructura de procesamiento y almacenamiento de datos altamente eficiente, robusta y escalable.
Impulsores del crecimiento
¿Qué está impulsando el crecimiento del mercado de centros de datos? La respuesta se encuentra en la intersección de datos, inteligencia artificial (IA), computación en la nube y conectividad global. Estos y muchos otros impulsores, combinados con la rentabilidad inigualable y los beneficios de tiempo de comercialización, aseguran un crecimiento continuo. La distancia no es un problema en el mundo de los centros de datos, porque las redes globales de fibra brindan un ancho de banda ilimitado para procesar y almacenar datos donde sea más rentable hacerlo. Cada vez más países están adoptando la transformación digital y ofreciendo incentivos fiscales lucrativos para atraer proveedores de centros de datos, lo que impulsa aún más el crecimiento del mercado.
Desafíos
A pesar de las oportunidades de crecimiento ilimitadas, los propietarios, operadores y administradores de instalaciones de centros de datos ahora enfrentan el desafío más complicado: satisfacer las crecientes demandas de los clientes y reducir el consumo de energía, los costos y las emisiones de carbono.
Según la Agencia Internacional de la Energía (2021), en 2020 los centros de datos consumieron aproximadamente 200 teravatios-hora (TWh) de electricidad, que corresponde a casi el uno por ciento de la demanda mundial de electricidad y contribuye al 0,3 por ciento de las emisiones globales totales de CO2. En comparación, la aviación generó el dos por ciento de las emisiones globales totales de carbono en el mismo período. Los centros de datos utilizan cada vez más fuentes de energía renovable, soluciones de infraestructura de refrigeración más innovadoras y eficientes desde el punto de vista energético y, en regiones con condiciones climáticas favorables, técnicas de refrigeración gratuitas para aumentar la eficiencia y la sostenibilidad medioambiental.
Densidad de potencia y GPU
Los centros de datos necesitan un suministro confiable de electricidad para alimentar equipos de TI cada vez más rápidos y que consumen más energía. La densidad de potencia promedio sigue aumentando año tras año; en la actualidad, es de aproximadamente 7 kW y oscila entre 16 y 20 kW, e incluso 100 kW y más en los centros que alojan aplicaciones informáticas de alto rendimiento (HPC). La altura promedio de los racks ahora alcanza las 45–52 U, ya que los centros buscan explotar al máximo la capacidad de cada metro cuadrado de superficie.
Las unidades de procesamiento de gráficos (GPU), desarrolladas inicialmente para acelerar el procesamiento de gráficos, se utilizan cada vez más en los centros de datos para un procesamiento más rápido de algoritmos de aprendizaje automático (ML). La mayor potencia informática de las GPU presenta un nuevo desafío de refrigeración a los centros de datos, un solo servidor acelerado por GPU puede producir más de 3 kW de calor.
Tiempo de inactividad
A medida que los centros de datos procesan más y más datos, aumentan los ingresos por servidor y, junto con ellos, los riesgos financieros asociados con el tiempo de inactividad. Un estudio del Instituto Ponemon descubrió que los centros de datos encuestados experimentaron un promedio de 2,4 paradas de instalaciones y diez eventos de tiempo de inactividad aislados en 2020, con una duración promedio de interrupción de 138 minutos. Para mantener una disponibilidad del 99,999%, los gerentes de las instalaciones están librando una batalla constante para identificar el nivel óptimo de refrigeración y de aire acondicionado para resolver los desafíos de gestión de energía y calor.
Soluciones HVAC al rescate
Los centros de datos deben desafiar constantemente las leyes de la termodinámica. Los racks cada vez más altos con cada vez más potencia de procesamiento requieren refrigeración y aire acondicionado cada vez más eficientes porque, combinados, representan el 40 por ciento del consumo total de energía de un centro de datos. La refrigeración y el aire acondicionado son los costos más importantes no relacionados con TI, por lo tanto, el desafío principal para los propietarios, operadores y gerentes de instalaciones de centros de datos sigue siendo cómo enfriar más con menos energía para reducir los costos y las emisiones de CO2.
