Die sich ständig weiterentwickelnde Natur der digitalen Landschaft, die zu ihrer Unterstützung erforderlichen Energieressourcen und die daraus resultierenden CO2-Emissionen sind beängstigend. Im letzten Jahrzehnt ist die weltweite Zahl der Rechenzentren gestiegen 500.000 auf über 8 Millionen. Bis 2025 könnte die IT-Branche 20 Prozent des gesamten produzierten Stroms nutzen und bis zu 5,5 Prozent davon ausstoßen CO2-Emissionen der Welt.
Während die Mehrheit der Unternehmen versteht, dass der Klimawandel ein erhebliches Risiko für ihre Anlagen und Finanzen darstellt, ist nur die Hälfte der von der Task Force für klimabezogene finanzielle Offenlegungen, beziehen den Klimawandel in ihr aktuelles Risikomanagement ein. Dies zeigt eine echte Lücke zwischen dem Wissen, dass ein Problem vorliegt, und dem Wissen, wie man es beheben kann.
Die zunehmende Verbreitung von KI, maschinellem Lernen, fortschrittlicher Datenanalyse und anderen Technologien macht die für die Datenleistung erforderliche Infrastruktur immer dringlicher und zukünftige nachhaltige Rechenzentrumsarchitekturen müssen für diese sich schnell entwickelnde Technologie optimiert werden. Wer beispielsweise noch Storage Area Networks (SAN) und andere festplattenbasierte Technologien einsetzt, muss auf volldigitale Lösungen wie Flash-Speicher umsteigen. Ultraschneller Flash mit geringem Stromverbrauch ist erforderlich, um Daten an Beschleunigertechnologien wie GPUs weiterzuleiten, die KI-Berechnungen effektiv verarbeiten können. Mechanische Medien sind den Leistungsanforderungen dieser Algorithmen einfach nicht gewachsen.
Wie wir während der COVID-19-Krise erfahren haben, üben Unterbrechungen in der globalen Lieferkette zusätzlichen indirekten Druck auf Unternehmen aus, ihre Infrastruktur zu optimieren. Um Unterbrechungen im Arbeitsablauf zu vermeiden, müssen Unternehmen die Nutzung bestehender und neuer Infrastrukturen maximieren und diese durch den Einsatz von Ressourcen, die länger zuverlässig in der Produktion sind, zukunftssicher machen.
Die Nachhaltigkeit von Rechenzentren erfordert eine skalierbare Datenleistung mit geringerem Stromverbrauch
Das sogenannte „Rip-and-Replace“-System zur Wiederherstellung der Infrastruktur in der Technologiebranche ist nicht mehr sinnvoll, geschweige denn nachhaltig. Das liegt nicht nur an Budgets oder Regierungsrichtlinien und der vierteljährlichen Verpflichtung, über die Nachhaltigkeitsbemühungen von Unternehmen zu berichten. Technologien auf Anwendungsebene entwickeln sich so schnell weiter, dass die Planung der Infrastruktur für die nächsten drei bis fünf Jahre weitaus weniger vorhersehbar ist als noch vor … nun ja, vor drei bis fünf Jahren.
Darüber hinaus hatte die Branche im Zuge der Infrastrukturerneuerung im letzten Jahrzehnt durchaus die Chance, SATA/SAS-Festplatten einfach durch SATA/SAS-SSDs zu ersetzen. Allerdings war Flash-Speicher lange Zeit im Vergleich zu HDD einfach viel zu teuer, sodass sich Flash vor allem für Workloads eignete, die höchste Leistung erforderten, die Kosten machten jedoch eine skalierbare Nutzung schwierig.
Kompromisse machte die Branche auf Preis- und Leistungsniveau. Obwohl Festplatten hinsichtlich der Leistung nicht mithalten konnten, waren sie im Hinblick auf die Gesamtbetriebskosten im großen Maßstab sehr konkurrenzfähig. Könnte die Branche nun, da Flash sich den Festplattenpreisen nähert, zu dem Modell zurückkehren, eine große Anzahl langsamer Flash-Laufwerke mit geringer Kapazität zu skalieren? Kurz gesagt: Nein, denn die Kapazität von Flash-Laufwerken ist im Laufe der Zeit exponentiell gestiegen, sodass IT-Benutzer bis zu 1 PB Datenleistung auf einem einzigen Regal unterbringen können, im Vergleich dazu, was früher ein ganzes Festplatten-Rack in Kühlschrankgröße erforderte.
Dieser Ansatz, weniger (aber schnellere) Laufwerke zu verwenden, spart enorm viel Strom. Mit diesem Ansatz müssen Sie auch kein neues energieeffizientes Rechenzentrum bauen. Stattdessen statten IT-Anwender jedes Regal mit SSDs aus, die um Welten schneller sind als HDDs. Die Energieeinsparungen ergeben sich aus der Tatsache, dass Sie nur wenige NVMe-Laufwerke benötigen. Einzeln verbrauchen die SSDs mehr Strom als die HDDs, aber insgesamt sind die Stromeinsparungen im Vergleich zu HDDs äußerst überzeugend und die Leistung wird deutlich gesteigert.
Es stimmt zwar, dass Festplatten mehr als 32 TB anstreben, aber es hat ein Jahrzehnt gedauert, bis diese Dichte erreicht war. Phison liefert dieses Jahr bereits SSDs mit 32 TB aus und plant, im nächsten Jahr Laufwerke mit 64 TB verfügbar zu machen. Daher haben IT-Leiter für das 1-PB-Szenario nur begrenzte Auswahlmöglichkeiten:
- Verwenden Sie eine große Anzahl langsamer Festplatten, um eine hohe Bandbreite zu erreichen, verbrauchen jedoch viel Strom und beanspruchen viel Platz im Rack.
- Verwenden Sie eine kleine Anzahl von Festplatten mit hoher Dichte, haben Sie jedoch eine geringe Bandbreite für 1 PB.
- Verwenden Sie eine kleine Anzahl sehr schneller SSDs und überschreiten Sie die DRAM-Bandbreite auf dem Server.
Unabhängig davon, wie Sie es sich vorstellen, wird die Gesamtleistung von Festplatten in diesem neuen Szenario jedoch nicht den Preis, die Leistung oder den geringen Stromverbrauch von Flash erreichen. Kurz gesagt, die HDD hat diesen Wettbewerb bereits verloren.
KI ist der Schlüssel zur kontinuierlichen Weiterentwicklung des Rechenzentrums
So anspruchsvoll die Infrastruktur auch ist, KI wird auch in das Herzstück des neuen nachhaltigen Rechenzentrumsbetriebs eingebaut, um die Effizienz deutlich zu verbessern. Hyperscaler sind führend bei der Entwicklung neuer Rechenzentrumsmodelle, die der Realität des Klimawandels Rechnung tragen und die Emissionen und den Stromverbrauch des Rechenzentrums deutlich reduzieren sollen, um ein nachhaltigeres Wachstumsmodell zu schaffen.
Phison investiert in innovative Nachhaltigkeitslösungen für Rechenzentren
Phison leistete Pionierarbeit bei der Weiterentwicklung maßgeschneiderter Flash-Speicherlösungen mit geringem Stromverbrauch und erreichte mit seinem IMAGIN+-Designservice ein neues Maß an Designflexibilität. IMAGIN+ bietet branchenführende Datenleistung mit leichteren Geräten in kleineren Abmessungen – und geringerem Stromverbrauch – als seine Konkurrenten.
Phison arbeitet auch eng mit Kunden zusammen, um sicherzustellen, dass das genaue Speichersystem genau das unterstützt, was sie heute benötigen. Das Unternehmen verfolgt außerdem die Lebensdauer einzelner SSDs, um einzelne Komponenten vorhersehbar bereitzustellen, zu warten und auszutauschen. Spezielle Konfigurationen können maßgeschneidert werden, um die Datenleistungsanforderungen von Beschleunigertechnologien zu erfüllen, die maximale Effizienz bei minimalem Platzbedarf bieten. Darüber hinaus kann der Energiestatus der Phison IMAGIN+-Geräte so angepasst werden, dass sie je nach Arbeitslast mit maximaler Effizienz laufen und so sichergestellt wird, dass die Geräte nicht im Leerlauf bleiben und Strom verschwenden.
Während sich das Rechenzentrums-Ökosystem weiterentwickelt, werden Ingenieure weiterhin daran arbeiten, die Effizienz der Hardware zu steigern, die erforderlich ist, um die Welt am Laufen zu halten. Es werden neue Ineffizienzen entstehen, die weitere technische Maßnahmen erfordern, um sie zu beheben. Eine Infrastruktur, die auf schnellen, flexiblen Speicher mit geringem Stromverbrauch ausgelegt ist und auf die spezifischen Rechenanforderungen zugeschnitten ist, wird weiterhin die Grundlage für die Entwicklung des Rechenzentrums sein.
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