データセンターは現代世界をオンラインで支えています。あなたの次の購入を予測するAI、バッファリングなしでお気に入りの番組をストリーミング、増え続ける写真ライブラリの保存、そして地球の反対側の友人と数秒でメッセージのやり取りを可能にしています。しかし、これらすべてにはコストが伴います。これらのデジタルエンジンは膨大な電力と水を消費し、地域資源に負荷をかけ、世界的な排出量を増加させています。
AI、クラウドサービス、データへの需要が増加し続ける中、持続可能なデータセンターの構築は良いアイデアからビジネスの必需品へと変化しました。
インフラストラクチャのリーダーたちは持続可能性が重要かどうかを議論していません。彼らは持続可能性を実現する方法、ESG目標を達成し、コストを削減し、絶え間ないデジタル成長に歩調を合わせる施設の設計に焦点を当てています。持続可能性が新たな標準となる中、一つの疑問が浮かび上がります:何が有効なのでしょうか?
電力:消費削減と効率改善
PUEが重要な理由(そしてそれだけでは不十分な理由)
エネルギー使用量は持続可能性パズルの最も重要な部分であり続けています。国際エネルギー機関は、データセンターが現在世界の電力需要の約1~2%を占めており、AIその他の計算集約的アプリケーションが拡大するにつれて、この数字は上昇し続けると予想されると推定しています(International Energy Agency, 2023)。
データセンターチームは実際のエネルギー効率を評価するため、Power Usage Effectiveness(PUE)を密接に監視しています。完璧な1.0 PUEは、すべてのワットがサーバーに直接使われ、冷却や照明で無駄がないことを意味します。今日の最優秀施設は1.1から1.4の評価を達成できます。これは以前の設計からの大幅な改善です。
違いを生む実践的なステップ
オペレーターはこれらの数値を下げるために実証済みの戦略を採用しています:
•液体冷却:
エアシステムとは異なり、液体ははるかに効果的に熱を移動させます。一部の施設では、熱伝達を向上させ、ファンが消費するエネルギーを削減する特殊な液体にサーバーを浸漬しています。
•AI管理された気候制御:
機械学習モデルはサーバーのワークロードと地域の天気パターンを予測し、電力の無駄を避けるために冷却をリアルタイムで調整できます。
•モジュラーUPSシステム:
電力バックアップを過大設計する代わりに、多くのデータセンターは必要な場所で正確に必要な容量を提供するモジュラー無停電電源装置を使用するようになりました。
フィンランドのハミナにあるGoogleのデータセンターは完璧な例です。冷却に冷たい海水を引き込むことで、同社は運営コストを削減しただけでなく、サイトの炭素フットプリントも大幅に削減しました(Google, 2022)。この種の地域適応は、地理と組み合わせた賢い工学が持続可能性と収益の両面で成果を上げる方法を示しています。
水:エネルギーと同じくらい重要な理由
私たちは電力に焦点を当てがちですが、水も同様に重要です。古い蒸発冷却システムは年間数百万ガロンの水を消費する可能性があります。これは干ばつに見舞われた地域では持続可能とは言えません。
主要なオペレーターはより責任あるアプローチに転換しています:
•断熱冷却:
これらのシステムは細かいミストで空気を予冷却し、本当に必要な時にのみ水を蒸発させ、無駄を大幅に削減します。
•クローズドループ液体冷却:
新鮮な水を継続的に引き込む代わりに、これらのシステムは同じ水を繰り返し循環させ、全体的な使用量を大幅に削減します。
オレゴン州プリンビルにあるFacebookの施設は、これらの戦略の有効性を実証しています。革新的な水システムを組み合わせることで、サイトは古い設計と比較して消費量を70%以上削減しました(Meta Platforms 2021)。このアプローチは持続可能性レポートを改善するだけでなく、これらの共有水源に依存する地域コミュニティを積極的に支援します。
立地:マップが重要である理由
オペレーターが単一のラックを設置する前から、建設場所の選択は効率において大きな役割を果たします。涼しい気候の施設は、年間の大部分でフリーエア冷却を利用でき、エネルギー集約的な機械システムの必要性を削減します。そのため、スカンジナビア、カナダ、太平洋北西部は新しいデータセンタープロジェクトを引き付け続けています。
近隣のクリーンエネルギーの活用に代替はありません。風力発電所、ソーラーパーク、水力発電所の近くにデータセンターを配置することで、企業は直接購入契約を通じて信頼性の高いグリーン電力を確保できます。アイルランドのAmazonの風力発電所やアリゾナのMicrosoftのソーラーサイトを例にとると、これらの動きは排出量を削減し、石油・ガス価格が急騰するたびに電気料金が上昇することを防ぎます(International Energy Agency, 2023)。
最初から正しく構築:持続可能な建設
持続可能性はサーバーが稼働開始した時に始まるものではありません。材料と建設慣行から、初日に始まります。
先進的な建設業者がステージを設定する方法は以下の通りです:
•リサイクルまたは低炭素鋼とコンクリートの使用:
これらの材料を選択することで、建設自体に組み込まれた炭素フットプリントを縮小します。
•モジュラー、プレファブ部品の活用:
オフサイトで部品を建設することで廃棄物を最小限に抑え、品質を向上させ、プロジェクトのタイムラインを短縮します。
•ホットアイルとコールドアイル封じ込めの設計:
熱い気流と冷たい気流を自然に分離することで、これらのレイアウトは最初から冷却システム全体をより効率的にします。
データセンターの長いライフサイクルにわたって、これらの決定は蓄積されていきます。革新的な気流計画だけで冷却エネルギー需要を最大30%削減できます。
スコア管理:メトリクスと透明性が重要な理由
継続的な改善のため、オペレーターはパフォーマンスを追跡する必要があります。PUEとWater Usage Effectiveness(WUE)の監視により、チームは運営を微調整するために必要な洞察を得られます。投資家とパートナーは今や持続可能性の主張を検証するため、明確なレポートと第三者監査をますます求めています。
この透明性のレベルは単なるコンプライアンスを超え、信頼を獲得します。企業がサプライチェーンの炭素フットプリントに焦点を鋭くする中、グリーンプラクティスへの真の取り組みを証明するデータセンターと提携するでしょう。
ESGの見た目以上のもの
これらすべてが主にESGの見出しのためかと疑問に思うのは当然です。しかし結果は何度も、これらの投資が成果を上げることを示しています。電力と水の使用量削減は料金を削減し、オペレーターを資源不足から保護し、予期しない規制取り締まりの回避に役立ちます。
競争の側面もあります。持続可能性で先頭に立つ企業は、グリーンインフラストラクチャをブランド価値の延長と見なすクライアントを獲得する傾向があります。遅れをとる企業は市場シェアと評判の両方を失うリスクがあります。
今後の方向性:スマートな調整から大胆な実験まで
業界は小さな改善で止まっていません。エンジニアは、ラックを水中に配置することから冷却のための自然の海流の活用、廃熱の地域への供給まで、大きなアイデアを探求しています。これらのコンセプトの多くはまだ開発段階ですが、より革新的でグリーンなソリューションを見つけるセクターの取り組みを実証しています。
データセンターはかつて悪名高いエネルギー浪費者でした。今では、真の気候ソリューションになっています。サーバーをオイルに浸漬する、液体を分離する、AI使用で電力消費を削減する、または低炭素建築材料を選択するなど、すべてのブレークスルーがテックと地球が並んで繁栄するのに役立ちます。
Introlとのパートナーシップでよりスマートに構築
Introlでは、高速で拡張可能で環境にやさしいデータセンター構築の複雑なトレードオフをクライアントにガイドしています。AI用の高密度GPUクラスターを展開するか、通常のエッジサイトを展開するかに関わらず、今行う決定は何年にもわたって環境への影響をもたらします。
パフォーマンスやタイムラインを犠牲にすることなく、次のプロジェクトがグリーン戦略をどのように採用できるかを探求する準備ができているなら、お話ししましょう。一緒に、必要不可欠で効率的なインフラストラクチャを構築し、より健康的な地球と並んで繁栄する未来の創造を支援できます。
参考文献(シカゴスタイル)
• International Energy Agency. Data Centres and Data Transmission Networks. IEA, 2023.
• Google. 2022 Environmental Report. Alphabet Inc., 2022.
• Meta Platforms. Sustainability Highlights. Meta, 2021.
• International Energy Agency. Tracking Data Centres 2023. IEA, 2023.
- The Environmental Impact of Cloud Computing – Mudiator. https://mudiator.com/the-environmental-impact-of-cloud-computing/