Rechenzentren sind nicht die Energiefresser, an die wir gedacht haben

Rechenzentren sind nicht die Energiefresser, an die wir gedacht haben(Credit: Bob Mical / Flickr)

Obwohl die Nachfrage nach Daten rapide gestiegen ist, haben massive Effizienzgewinne durch Rechenzentren ihren Energieverbrauch in den letzten zehn Jahren in etwa konstant gehalten, berichten Forscher.

Die Forscher warnen jedoch davor, dass Industrie und Regierung sich von den Ergebnissen nicht zur Selbstzufriedenheit bringen lassen sollten.

Um ihre Ergebnisse zu finden, entwickelten die Forscher das bislang detaillierteste Modell des Energieverbrauchs im globalen Rechenzentrum. Das Modell bietet eine differenziertere Ansicht des Rechenzentrums Energieverbrauch und seine Treiber. Auf diese Weise können die Forscher politische Empfehlungen aussprechen, die der Gesellschaft helfen können, diesen Energieverbrauch in Zukunft besser zu steuern.

Rechenzentren und Energieeffizienz

„Obwohl die historischen Effizienzfortschritte von Rechenzentren bemerkenswert sind, bedeuten unsere Ergebnisse nicht, dass sich die IT-Branche und die politischen Entscheidungsträger auf ihren Lorbeeren ausruhen können“, sagt der Hauptautor Eric Masanet, Lehrstuhl für Nachhaltigkeitswissenschaft für aufstrebende Technologien und Fakultätsmitglied in der Universität von Kalifornien, Santa Barbaras Bren School of Environmental Science & Management. Masanet war früher außerordentlicher Professor an der Northwestern University, wo er die Arbeit leitete.

„Wir glauben, dass noch genügend Effizienzpotential vorhanden ist, um mehrere Jahre zu halten. Die ständig wachsende Nachfrage nach Daten bedeutet jedoch, dass jeder - einschließlich politischer Entscheidungsträger, Rechenzentrumsbetreiber, Gerätehersteller und Datenkonsumenten - seine Bemühungen intensivieren muss, um einen möglichen starken Anstieg zu vermeiden Energieverbrauch später in diesem Jahrzehnt “, sagt er.

Rechenzentren sind mit Computer- und Netzwerkgeräten ausgestattet und zentrale Orte, an denen Daten gesammelt, gespeichert und verarbeitet werden. Da die Welt zunehmend auf datenintensive Technologien angewiesen ist, ist der Energieverbrauch von Rechenzentren ein wachsendes Problem.

„Angesichts der Tatsache, dass Rechenzentren energieintensive Unternehmen in einer sich schnell entwickelnden Branche sind, müssen wir sie genau analysieren“, sagt Studienkoautor Arman Shehabi, ein Wissenschaftler am Lawrence Berkeley National Laboratory.

„Weniger detaillierte Analysen haben ein schnelles Wachstum des Energieverbrauchs in Rechenzentren vorhergesagt, ohne jedoch die historischen Effizienzfortschritte der Branche vollständig zu berücksichtigen. Wenn wir dieses fehlende Stück einbeziehen, ergibt sich ein anderes Bild unseres digitalen Lebensstils “, sagt Shehabi.

3 Empfehlungen für politische Entscheidungsträger

Um dieses vollständige Bild zu zeichnen, haben die Forscher neue Daten aus zahlreichen Quellen integriert, darunter Informationen zu Lagerbeständen an Rechenzentren, Effizienztrends und Marktstrukturen. Das resultierende Modell ermöglicht eine detaillierte Analyse des Energieverbrauchs von Rechenzentrumsgeräten (wie Servern, Speichergeräten und Kühlsystemen), nach Art des Rechenzentrums (einschließlich Cloud- und Hyperscale-Zentren) und nach Weltregion.

Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass die jüngsten Effizienzgewinne von Rechenzentren wahrscheinlich weitaus größer waren als die in anderen wichtigen Sektoren der Weltwirtschaft beobachteten.

„Der Mangel an Daten hat unser Verständnis der globalen Energieverbrauchstrends für Rechenzentren über viele Jahre hinweg behindert“, sagt Co-Autor Jonathan Koomey von Koomey Analytics. "Solche Wissenslücken machen die Geschäfts- und Politikplanung unglaublich schwierig."

Die Beseitigung dieser Wissenslücken war eine wichtige Motivation für die Arbeit des Forschungsteams. „Wir wollten der Rechenzentrumsbranche, den politischen Entscheidungsträgern und der Öffentlichkeit einen genaueren Überblick über den Energieverbrauch von Rechenzentren geben“, sagt Masanet.

Die Forscher übersetzten ihre Ergebnisse auch in drei Empfehlungen für politische Entscheidungsträger, die dazu beitragen können, das künftige Wachstum des Energieverbrauchs in Rechenzentren zu verringern:

  1. Verlängern Sie die Lebensdauer aktueller Effizienztrends, indem Sie IT-Energiestandards wie ENERGY STAR stärken, finanzielle Anreize schaffen und bewährte Energieeffizienzpraktiken verbreiten.
  2. Steigerung der Forschungs- und Entwicklungsinvestitionen in Computer der nächsten Generation, Speicherund Wärmeabfuhrtechnologien zur Minderung des künftigen Energieverbrauchs und Anreize zur Beschaffung erneuerbarer Energien zur Minderung Kohlenstoff-Emissionen parallel zu;
  3. Investieren Sie in Datenerfassungs-, Modellierungs- und Überwachungsaktivitäten, um blinde Flecken zu beseitigen und robustere energiepolitische Entscheidungen für Rechenzentren zu ermöglichen.

"Die Realität ist, dass weitere Anstrengungen erforderlich sind, um den Energieverbrauch in Zukunft besser überwachen zu können", sagt Masanet. "Deshalb haben wir unser Modell und unsere Datensätze öffentlich zugänglich gemacht." Mit der Veröffentlichung des Modells hofft das Team, mehr Forschungsaktivitäten zu diesem wichtigen Thema zu katalysieren.

Die Forschung erscheint in Wissenschaft.

Die Studie wurde vom US-Energieministerium sowie von Leslie und Mac McQuown unterstützt. Zusätzliche Forscher der Northwestern University, des Lawrence Berkeley National Laboratory, von Koomey Analytics und der UC Santa Barbara haben zu dieser Arbeit beigetragen.

Quelle: UC Santa Barbara

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