В этой статье (первой из серии) мы углубимся в тему воздействия центров обработки данных на окружающую среду, которая гораздо сложнее, чем просто измерение литров воды и киловатт электроэнергии. Начнем с рассмотрения потребления воды и показателя WUE (эффективность использования воды), который, хотя и прост в понимании, скрывает серьезные ограничения.
Прежде всего, давайте разберемся: почему дата-центры потребляют воду в больших или меньших объемах? Ответ прост: для охлаждения серверов. Основными источниками тепла являются центральные (CPU) и графические (GPU) процессоры, используемые в огромных количествах для генеративного искусственного интеллекта.
Для одного и того же сервера существует несколько возможных систем охлаждения, различающихся по объему потребляемой воды. Свободное охлаждение (free cooling) с использованием наружного воздуха (или кондиционирования) потребляет мало воды. Замкнутые системы водяного охлаждения (watercooling) также относительно экономичны. Однако испарительное охлаждение и градирни (охладительные башни) потребляют очень много воды.
Часто также упоминается адиабатическое охлаждение, при котором микрокапли воды распыляются на специальные мембраны или «охлаждающие панели» (cooling pads), что позволяет снизить температуру воздуха, поступающего к серверам. Такая система потребляет мало воды и обычно активируется лишь ограниченное количество дней в году, в самые жаркие периоды (летом в нашем регионе). Например, OVHcloud использует ее в Рубе около пятнадцати дней в году (по суммарному времени работы).
Отбор, потребление и оценка: трио учета воды
Из-за увеличения размеров и плотности дата-центров, а также значительного роста спроса, потребление воды ими становится все более важной проблемой, особенно в регионах, страдающих от ее нехватки.
В экологических отчетах цифровых гигантов, а также в общественном сознании, часто смешиваются три различных показателя: отбор воды, сброс воды и потребление воды. Однако они существенно отличаются друг от друга.
Отбор (prélèvement) — это общий объем воды, который компания забирает из всех источников (питьевая, подземные источники, реки, сточные воды и т.д.). Сброс (rejets) — это объемы сбрасываемой воды; здесь речь идет только об объеме, а не о «качестве». Наконец, потребление (consommation) — это разница между отбором и сбросом. Таким образом, потребление всегда меньше или равно отбору.
В случае градирен вода испаряется, поэтому объемы отбора и потребления велики. Дата-центр, отводящий воду из реки для охлаждения серверов, практически не будет «потреблять» воду, поскольку объемы сброса почти равны объемам отбора. Однако сбрасываемая вода уже не идентична той, что была взята изначально.
Некоторые компании, в частности американские технологические гиганты, различают отбор, потребление и сброс в своих отчетах. На бумаге такая детализация всегда полезна, но есть одна большая проблема: объемы не всегда измеряются, иногда они оцениваются.
«В отсутствие фактических данных о сбросах питьевой воды мы применяем стандартный коэффициент сброса в 90% от отбора питьевой воды объекта», — совершенно естественно объясняет Google в своем отчете об устойчивом развитии. Если ориентироваться только на потребление, можно получить данные, далекие от реальности. С другой стороны, OVHcloud признает, что «не располагает измерениями для воды, возвращающейся в водосборный бассейн, поэтому OVHcloud считает, что вся отобранная вода является «потребленной»».
Еще один важный момент: отобранная вода, как правило, (и очень часто) является питьевой, но сбрасываемая вода уже не обязательно пригодна для питья. При заборе воды из подземных источников или рек она обрабатывается перед поступлением в системы охлаждения. Можно было бы подумать, что потребление воды почти нулевое и это не имеет последствий для окружающей среды, но это не так: сбрасываемая вода теплее, и, кроме того, компании могут добавлять химические вещества (биоциды, средства против накипи и т.д.) для предотвращения коррозии оборудования и защиты установок.
WUE: Его ограничения и «слепые зоны»
Таковы основные принципы водных показателей для дата-центров. Крайне важно хорошо понимать, как они формируются, поскольку они служат основой для расчета часто встречающейся аббревиатуры: WUE, или Water Usage Effectiveness (эффективность использования воды). Первый момент: «effectiveness» переводится как «эффективность», но WUE на самом деле не дает прямого указания на эффективность использования воды; это скорее показатель интенсивности использования.