Los chips de servidor de última generación están recibiendo mucha atención por su potencial para aumentar el rendimiento, pero los procesadores de nueva generación también se calientan más que los diseños más antiguos, y los operadores de centros de datos tendrán dificultades para averiguar qué hacer con la limitada orientación de los fabricantes de chips.
Al mismo tiempo, el papel que pueden desempeñar los equipos informáticos en los esfuerzos de eficiencia energética será objeto de un escrutinio cada vez mayor. Estas tendencias interconectadas son una de las principales predicciones del Uptime Institute para el centro de datos este año.Pasarela Edge Computing
"Los operadores se esforzarán por utilizar chips de servidor nuevos y más potentes", afirmó Jacqueline Davis, analista de investigación de Uptime, durante un webcast sobre las Previsiones de Centros de Datos 2023 del instituto. Al mismo tiempo, "la atención a la eficiencia energética se ampliará para incluir los propios equipos informáticos, algo que creemos que debería haberse hecho hace tiempo".
El calor del servidor sube
Los centros de datos que se construyen hoy deben seguir siendo económicamente competitivos y tecnológicamente capaces dentro de 10 o 15 años, pero las nuevas tecnologías de chips están haciendo que los operadores cuestionen las directrices tradicionales de diseño de centros de datos.
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“Data center design must respond to server power and cooling requirements, which have remained consistent over the years. Designers can plan for four to six kilowatts per rack,” said Daniel Bizo, research director at Uptime. “Continuous IT updates do not require upgrades to power or cooling infrastructure.”
Eso está cambiando ahora. La densidad de potencia por rack y por caja de servidor está aumentando. Por ejemplo, el procesador Xeon Scalable de cuarta generación de Intel, cuyo nombre en clave es Sapphire Rapids, tiene una potencia de diseño térmico (TDP) de hasta 350 vatios, y el procesador Epyc de cuarta generación de AMD, cuyo nombre en clave es Genoa, tiene una TDP de hasta 360 vatios.
"Las futuras hojas de ruta de productos prevén procesadores para servidores de uso general con un TDP de 500 a 600 vatios en los próximos años", afirma Bizo. "Así que esta tendencia pronto empezará a desestabilizar los supuestos de diseño de las instalaciones, ya que vemos que los servidores de uso general se acercan o superan el kilovatio".
Los sistemas de computación de alto rendimiento (HPC) basados en GPU dedicadas pueden requerir cientos de vatios por chip en su pico de potencia. Además de una elevada potencia térmica, también tienen límites de temperatura bajos.
"De hecho, suponen un doble obstáculo para el sistema de refrigeración, ya que generan más energía térmica y muchos de ellos también requieren temperaturas de funcionamiento más bajas", explica Bizo. Eliminar grandes cantidades de calor para alcanzar temperaturas criogénicas es un reto técnico, dijo, lo que obligará a los operadores a enfocar la refrigeración de otra manera. Por ejemplo, algunos operadores de centros de datos se plantearán admitir la refrigeración líquida directa.
The design dilemmas posed by niche HPC applications can be considered an early warning of the power consumption and cooling challenges that high TDP processors will bring to the mainstream enterprise server market. “Now this requires some guesswork,” Bizo said. “How powerful is a typical IT rack? How powerful will high-density racks become? What cooling models will data centers need to support by the end of this decade?”
Un planteamiento conservador puede seguir con diseños de bastidores de baja densidad, pero esto aumenta el riesgo de que el centro de datos quede demasiado limitado o incluso obsoleto antes de tiempo. Sin embargo, Bizo advierte de que los enfoques de diseño más agresivos requieren racks muy densos, lo que aumenta el riesgo de capacidad infrautilizada y sobrecapacidad.
“Operators will be faced with various choices when dealing with new generations of IT technology. They can limit air temperatures and accept efficiency losses. Or as [U.S. industry body] ASHRAE recommends Class H1 [thermal standards], they can limit air temperatures for these IT systems create dedicated environments to minimize the hit to facility efficiency. Or they can facilitate conversion to direct liquid cooling,” Bizo said. “While semiconductor physics is the fundamental physical driver here, infrastructure economics will impact the outcomes of data center design and operations. With little guidance from chipmakers, adaptability will be key.
La eficiencia energética se traslada a las TI
Uptime predice que las empresas y los operadores de centros de datos seguirán sufriendo la presión de una mayor eficiencia informática.
In the past, the responsibility has been on the facilities side. Data center operators have borne the brunt of sustainability and efficiency requirements and have made huge strides in power usage effectiveness (PUE) over the past 15 years or so, Bizo said. (PUE measures the ratio of energy used by IT equipment to the energy used by the entire data center. Through initiatives such as air separation, more flexible temperature allowances, tighter cooling, fan and power distribution controls, and the use of renewable energy, facilities are improving on their resources. Utilization is more efficient.
“Data center operators are doing a lot on the sustainability front. At the same time, by and large, IT has been absent from these discussions,” Bizo said. “This is becoming increasingly untenable. Why? Well, simply because, what’s left in terms of efficiency improvements is hidden in IT energy performance.
Según Uptime, la presión aumenta en cuatro áreas clave:
Resistencia municipal a nuevos centros de datos a gran escala: Las preocupaciones sobre la disponibilidad de energía y tierra han llevado a mayores restricciones en la construcción de nuevos centros de datos desde 2019 y es probable que se intensifiquen. En Fráncfort (Alemania), por ejemplo, la construcción de nuevos centros de datos en la nube y de alojamiento está restringida a zonas específicas debido a la preocupación por el uso masivo del suelo y los cambios en el perfil de la ciudad.
Disponibilidad limitada de la red eléctrica para soportar la creciente capacidad de los centros de datos: Uptime citó dos regiones -Dublín (Irlanda) y Virginia del Norte- donde la red está bajo tensión y las compañías eléctricas suspenden o limitan las nuevas conexiones debido a la insuficiente capacidad de generación o transmisión.
Aumento de la normativa sobre sostenibilidad y reducción de emisiones de carbono, así como requisitos de información más estrictos: en la UE, por ejemplo, los centros de datos se enfrentan a nuevos requisitos de información más detallados sobre el consumo de energía y deben hacer públicos sus indicadores de rendimiento energético. Según Uptime, en Estados Unidos se están llevando a cabo iniciativas similares.
High Energy Costs: Before Russia invaded Ukraine, energy prices and electricity prices were on an upward trajectory. Wholesale electricity forward prices have surged in 2021 in European and U.S. markets. The trajectory remains towards more expensive electricity, which is creating an environment conducive to volatility.
Hacer frente a los altos precios de la energía, los informes sobre emisiones de carbono y la escasez de capacidad de la red siempre ha sido competencia de los operadores de instalaciones. Pero, según Uptime, el rendimiento de las instalaciones es decreciente: cada vez más intervenciones aportan menos beneficios. En cambio, las TI han madurado en la mejora del rendimiento energético de los centros de datos, sobre todo en el ámbito del hardware de servidor.
Underutilized and inefficient server hardware is a key area where IT can improve energy performance. For example, having fewer servers with higher performance metrics can lead to energy gains. Bizo noted that IT can make better hardware configuration choices and use dynamic workload consolidation. Power management features such as energy saving states and power throttling capabilities can also provide significant energy efficiency gains.
Construir mejor la infraestructura informática
Geopolítica, nube y costes de los centros de datos
Para recapitular, dos predicciones del pronóstico de Uptime para 2023 harán que las TI se centren más en el hardware de servidor: La demanda de energía aumenta a medida que entran en el mercado procesadores de servidor de mayor potencia; las expectativas de eficiencia energética recaen ahora en los equipos de TI, y No es sólo el equipo de instalaciones.
Las cinco predicciones de Uptime sobre centros de datos para 2023 son:
La geopolítica seguirá acentuando la preocupación por la cadena de suministro: Uptime cita las tensiones políticas entre la alianza occidental liderada por Estados Unidos, China y Rusia como factores que aumentan el riesgo de interrupciones en la cadena de suministro. La empresa predice que las cadenas de suministro de semiconductores y los sistemas de cable submarino son especialmente vulnerables a posibles enfrentamientos económicos y militares.
Las migraciones a la nube se enfrentarán a un mayor escrutinio: Uptime predice que, en un momento de tensión e incertidumbre económica, la amenaza de una espiral de costes de migración y costes de la nube ralentizará o impedirá algunas migraciones de misión crítica.
Data center costs will rise: IT and data center facility costs have been on a downward trend in recent years. Uptime predicts that this trend has now ended and prices will rise. Supply chain issues, rising energy prices and higher labor costs have all contributed to rising costs. That doesn’t mean higher prices will dampen demand for data centers, but they could drive new efforts to improve efficiency.