Ko zadeneš ob mejo, jo premakneš
S širjenjem digitalne preobrazbe po vseh panogah so podatkovni centri postali hrbtenica globalnega napredka. So »v naletu«, ki ga poganjajo naraščajoče povpraševanje po umetni inteligenci, oblaku in robnem računalništvu ter neizprosna prizadevanja za hitrost, učinkovitost in trajnost.
Področje podatkovnih centrov preživlja obdobje najintenzivnejše preobrazbe v svoji zgodovini. Če so bili podatkovni centri nekoč razumljeni kot »nepremičninski posel s strežniki«, so danes postali visokotehnološka vozlišča, kjer se srečujejo računalništvo, napredna termodinamika, umetna inteligenca in trajnostna energetika. V svetu podatkovnih centrov se razmere hitro spreminjajo: na trg vstopajo novi akterji, uveljavljena podjetja širijo svojo ponudbo, vsaka regija (da ne napišem država) pa hiti z izgradnjo novih zmogljivosti. A priložnosti prinašajo tudi izzive. Omejitve pri oskrbi z energijo, pomanjkanje kadrov, pritiski v dobavni verigi in regulatorne ovire postavljajo to panogo pred pošten preizkus odpornosti. Marsikje, tudi v Sloveniji, so podatkovni centri v preteklosti že zadeli ob svoje fizične meje, a kot pravi misel iz naslova – so jo s tem tudi vsaj malo premaknili. Revolucionarne tehnologije in drzne strategije praktično iz meseca v mesec na novo opredeljujejo, kaj je mogoče v svetu podatkovnih centrov. Poglejmo, kaj se dogaja.
Izjemna gostota moči in prehod na tekočinsko hlajenje
Zaradi dobesedne eksplozije rabe generativne umetne inteligence se je drastično povečala tudi poraba energije na posamezno strežniško omaro v podatkovnem centru. Klasično zračno hlajenje pri obremenitvah, ki v teh primerih že presegajo 30 ali celo 50 kW na omaro, postane fizikalno neučinkovito, saj zrak preprosto ne more učinkovito odvesti ustvarjene toplote. Prehod na tekočino kot hladilni medij je zato nujen. Pri tem pa sta upraviteljem podatkovnih centrov na voljo dve možnosti. Ena je neposredno tekočinsko hlajenje vročih osrednjih in grafičnih procesorjev (angl. Direct-to-Chip), kjer se hladilna tekočina dovaja neposredno do površine procesorjev (GPE/CPE), kar omogoča odvajanje toplote pri ekstremnih obremenitvah. Zadnja leta pa se uveljavlja tudi t. i. potopno hlajenje (angl. Immersion Cooling), kjer so celotne strežniške komponente potopljene v dielektrično tekočino. To ne izboljša le hlajenja, temveč tudi podaljša življenjsko dobo vse strojne opreme zaradi odsotnosti prahu in oksidacije.
Ko povezljivost postane (resen) izziv
Podatkovni centri se torej strukturno vse bolj prilagajajo specifičnim zahtevam velikih jezikovnih modelov (LLM). To pomeni premik od splošnih procesorjev (CPE) k množični uporabi pospeševalnikov, namenskih ali pa prilagojenih grafičnih procesorjev. A za povezovanje na tisoče GPE v en sam superračunalnik so potrebne ultrahitre povezave z nizko latenco, kar spreminja način, kako so podatkovni centri ožičeni. V sodobnih podatkovnih centrih tako že prevladujejo povezave Infiniband in Ultra Ethernet.
Prav kombinacija izjemnih zahtev na področjih povezljivosti, hlajenja in dobave električne energije narekuje vedno bolj modularno gradnjo podatkovnih centrov. Namesto gradnje ogromnih hal se uveljavlja modularni pristop (pod-i), kjer se posamezne enote, opremljene z vso potrebno infrastrukturo, hitro sestavijo, upoštevaje potrebe trga.
Energetski lakoti ni videti konca
Podatkovni centri porabijo ogromno energije, to je dejstvo. Leta 2024 je bil njihov delež pri svetovni porabi električne energije štiriodstoten, do konca desetletja pa naj bi se podvojil. Ta realnost spodbuja nujno osredotočenost na obnovljive vire energije, skupaj z novimi rešitvami, vključno z vodikovimi gorivnimi celicami in majhnimi modularnimi jedrskimi reaktorji (SMR). Prav jedrska energija naslednje generacije, zlasti SMR, ponuja možnost stabilne energije nizkih emisij v kompaktnih oblikah. Z reaktorskimi jedri, visokimi le dva metra, je mogoče te modularne sisteme fleksibilno uporabljati tako za vojaške baze, oddaljene lokacije ali industrijske objekte – in, da, kakopak, tudi podatkovne centre.
Potem so tu še scenariji z obnovljivimi viri energije, ki kombinirajo sonce in/ali veter ter baterijske hranilnike. Natrij-ionske baterije, izdelane iz materialov, ki jih na planetu ne manjka, kot je sol, se že kažejo kot cenejše in varnejše alternative litiju. In prej kot v vozilih jih utegnemo ugledati v bližini podatkovnih centrov z namenom zagotavljanja zanesljive preskrbe z elektriko iz obnovljivih virov.
Trajnost kot zakonska obveza
V Evropski uniji direktive (kot je EED – Energy Efficiency Directive) zahtevajo popolno transparentnost pri energetski učinkovitosti podatkovnih centrov. Eden ključnih kazalnikov je PUE (angl. Power Usage Effectiveness), ki mora za nove podatkovne centre biti pod vrednostjo 1.1. Kaj to pomeni? Predvsem, da morajo sodobni centri skoraj vso porabljeno električno energijo nameniti računanju in ne hlajenju.
Snovalci podatkovnih centrov zato razmišljajo in načrtujejo vse bolj trajnostno. Podatkovni centri ustvarjajo izjemno velike količine t. i. odpadne toplote, ki bi jo veljalo koristno uporabiti. Odpadna toplota iz podatkovnih centrov se zato vse pogosteje uporablja za daljinsko ogrevanje mest ali v industrijskih procesih, kar spremeni dojemanje podatkovnega centra v očeh javnosti – od požiralca elektrike se prelevi v koristnega soseda v urbanem okolju.
Avtonomno delovanje
V luči vsesplošne avtomatizacije in robotizacije se zdijo podatkovni centri zelo primerni za pilotne projekte avtonomnega delovanja. Zaradi pomanjkanja strokovnega kadra in kompleksnosti sistemov se njihovo upravljanje že sicer vse bolj seli v roke umetne inteligence in drugih tehnologij. Roboti prevzemajo naloge, kot so menjava diskov, popis zalog in termovizijski pregledi infrastrukture. V prostorih z močno klimatiziranimi strežniškimi omarami že sicer človek ne zdrži prav dolgo, strežniki pa svoje delo brez težav opravljajo tudi v trdi temi.
Zares avtonomno delovanje pa bodo omogočili digitalni dvojčki, ki jih upravitelji uporabljajo kot digitalne replike centra za simulacijo zračnih tokov in porabe energije, preden fizično namestijo novo opremo. Le da bodo po novem načrtovali še popolno avtomatizacijo delovanja in vzdrževanja.
Podatkovni centri pri nas
Čeprav Slovenija tradicionalno velja za manjši trg, njeni geografska lega in energetska stabilnost privabljata vse večje naložbe v IKT-infrastrukturo. Razvoj podatkovnih centrov pri nas ni več le vprašanje prostora za strežnike, temveč gradnje strateške infrastrukture za suverenost podatkov in razvoj umetne inteligence. Slovenija bi lahko postala zelo pomembno regionalno digitalno vozlišče, če bi izkoristila svojo prednost nizke latence in bližine ostalih velikanov. Z le 10 ms zakasnitve lahko iz slovenskih centrov dosežemo ključna evropska vozlišča (Frankfurt, Dunaj, Milano). Opazen pa je tudi strateški premik od Ljubljane proti Mariboru. Če je bila v preteklosti večina kritične infrastrukture zbrana v prestolnici (z izjemo Pošte Slovenije), se največje IT-aktivnosti premikajo na vzhod države. Trenutno najpomembnejši državni projekt je izgradnja novega Arnesovega podatkovnega centra v Mariboru. Z njegovim odprtjem (predvidenim za poletje 2026) bo Slovenija pridobila svojo največjo tovrstno enoto, ki bo gostila tudi superračunalniške kapacitete za t. i. tovarno umetne inteligence.
V Združenju za informatiko in telekomunikacije (ZIT) v Gospodarski zbornici Slovenije (GZS) so prepričani, da je gradnja večjih podatkovnih centrov v Sloveniji pomembna tako z vidika podatkovne suverenosti kot gospodarskih priložnosti. »V času naraščajoče digitalizacije postaja strateško pomembno, da država in podjetja hranijo ter obdelujejo podatke znotraj svojih meja, kar krepi varnost, zaupanje in neodvisnost od tujih infrastrukturnih zmogljivosti,« je poudaril Nenad Šutanovac, direktor ZIT.
V okviru GZS je aktivna sekcija za IT-infrastrukturo (SITIP), ki spodbuja državo k ustvarjanju pogojev za naložbe v podatkovne centre kapacitet nad 100 MW. Cilj je privabiti t. i. hyperscale ponudnike, ki bi Slovenijo uporabili kot vstopno točko za jadransko regijo. Z vidika gradnje podatkovnih centrov v deželi pod Alpami je zelo pomembna še nacionalna strategija razvoja oblakov. Pripravljajo se namreč smernice, ki bi Sloveniji omogočile večjo suverenost nad podatki javne uprave in gospodarstva, kar vključuje gradnjo namenskih vladnih oblakov. A treba bo pohiteti, saj druge države ne sedijo križem rok. »Evropa vstopa v fazo pospešenih zasebnih in javnih vlaganj v digitalno infrastrukturo, saj so obstoječe zmogljivosti preprosto nezadostne. Te naložbe bodo v prihodnje odločale, kdo bo digitalno suveren in kdo odvisen,« pravi Branko Jovanović, tehnični direktor za podatkovne centre v podjetju Advant. Ob tem pa dodaja: »Slovenija ima redko priložnost, da se z odločnimi in s hitrimi ukrepi postavi na zemljevid velikih zasebnih naložb v podatkovne centre. S pravočasnimi ukrepi bomo okrepili domače gospodarstvo in IKT-ekosistem, sicer pa bo ta razvojni val nepreklicno odšel drugam.«
Hitrost še vedno kraljuje
A tokrat ni govora o golih zmogljivostih novih podatkovnih centrov, temveč o hitrosti njihove gradnje. Kot ugotavlja analitično podjetje Accenture, bo o uspehu novih centrov bržkone odločala predvsem hitrost njihove postavitve. Povpraševanja je že ta hip ogromno in ga gradnja novih kapacitet ne dohaja (več). Novi podatkovni centri imajo tako praktično zagotovljene stranke. Tako uveljavljeni akterji kot novinci si prizadevajo za pospešitev procesov gradnje, pri čemer si za svoje projekte zastavljajo izjemno ambiciozne roke. Nekateri celo načrtujejo izvedbo več projektov hkrati. Medtem ko je bilo še leta 2018 morda mogoče zgraditi podatkovni center z zmogljivostmi 400 MW v približno 12 mesecih, se to danes zdi praktično neuresničljivo. Zakaj? Pomanjkanje izvajalcev z izkušnjami na področju podatkovnih centrov, daljši dobavni roki za opremo in omejitve na strani dobave električne energije v mnogih delih sveta so močno omejili gradnjo novih podatkovnih centrov. Ampak saj meje so zato, da se premikajo, kajne?
