پایداری به عنوان یک اولویت اصلی شرکت ظاهر شده است، و مراکز داده شرکتی و سیستم‌های فناوری اطلاعات با توجه به مقادیر زیادی از مصرف منابع که در تامین انرژی و خنک‌سازی محیط‌های پردازشی تشنه انرژی به طور فزاینده‌ای دخیل هستند، یک حوزه کلیدی تمرکز هستند.
همانطور که سازمان‌ها به سمت محیط‌های محاسباتی سریع‌تر و قدرتمندتر حرکت می‌کنند، پردازنده‌های جدیدتر، پردازنده‌های گرافیکی، و ذخیره‌سازی حالت جامد، همگی به طور قابل‌توجهی نسبت به پیشینیان تکنولوژیکی خود، برای کار به قدرت بیشتری نیاز دارند. در برخی موارد، نیازهای برق این مراکز داده بزرگ می‌تواند با نیازهای یک شهر کوچک رقابت کند، و این باعث می‌شود سازمان‌ها در هر اندازه‌ای به دنبال جایگزین‌هایی باشند که می‌توانند این رشد مصرف را خنثی کنند.
در حالی که برخی از سازمان‌ها به دنبال ابتکارات کارآمدی و پایداری مرکز داده خود هستند، بسیاری از آنها بار کاری را به ابر منتقل می‌کنند تا محیط مدیریت فناوری اطلاعات خود را ساده‌تر کنند و همزمان ردپای کربن مرتبط با استفاده از محاسبات خود را کاهش دهند.
ممکن است تصور این که مراکز داده ابری عمومی پر از هزاران قفسه سرورهای کامپیوتری می‌توانند گزینه‌ای کم مصرف‌تر باشند، غیرقابل تصور به نظر برسد، اما واقعیت این است که ارائه‌دهندگان اصلی ابر در اندازه‌گیری، ارزیابی، به «کمربند سیاه» تبدیل شده‌اند. و کاهش هزینه‌های مربوط به نیرو در بهره‌برداری از مراکز داده بزرگ آنها به دلایل کارایی/سودآوری و پایداری.
گام واضحی که ارائه دهندگان ابر باید بردارند، استفاده از منابع انرژی سبز یا تجدیدپذیر تا حد امکان است، و آنها کاملاً این مسیر را دنبال می کنند. به طور کلی، ارائه دهندگان عمده ابر عمومی برخی از بزرگترین مصرف کنندگان انرژی های تجدیدپذیر در جهان هستند. با این حال، به جای استفاده از انرژی پایدار، این غول‌های فناوری اطلاعات به طور فزاینده‌ای توجه خود را به کاهش مقدار خام برق مصرفی در وهله اول معطوف کرده‌اند تا تأثیر مثبتی بر نتیجه داشته باشند.
راندمان محیطی و بهره وری سرور
تمرکز بر بهره وری انرژی باعث علاقه جدیدی به یک معیار مرتبط با توان به نام اثربخشی مصرف انرژی (PUE) شده است که مدتهاست با بارهای کاری محاسباتی با کارایی بالا (HPC) که توسط برخی از بزرگترین کاربران منابع محاسباتی اجرا می شود مرتبط بوده است. وزارت انرژی آمریکا
PUE کارایی انرژی یک مرکز داده را با اندازه‌گیری مقدار توان خام ورودی به مرکز داده و تقسیم آن بر توان مصرفی برای راه‌اندازی تجهیزات فناوری اطلاعات در آن اندازه‌گیری می‌کند. یک مرکز داده کاملاً کارآمد دارای PUE 1.0 خواهد بود – که نشان می دهد 100٪ برق ورودی به مرکز داده برای تأمین انرژی تجهیزات مورد نیاز بدون اتلاف استفاده می شود.
در واقع، محاسبات PUE نیاز به در نظر گرفتن توان مصرفی برای خنک کردن و تبدیل توان دارند. آنها همچنین باید اندازه گیری های گرفته شده را به عنوان یک میانگین در طول سال نشان دهند که شامل ماه های گرم تابستان می شود که نیازهای خنک کننده باعث افزایش نیاز برق برای عملیات می شود.
ارائه دهندگان بزرگ ابر به سرمایه گذاری های عمده برای کاهش PUE خود ادامه می دهند. بزرگترین محیط‌های مرکز داده ابری عمومی Google به‌طور میانگین بیش از 1.5 برابر انرژی کارآمدتر از مرکز داده‌های سازمانی معمولی هستند، و سایر ارائه‌دهندگان ابر عمومی به سمت نتایج مشابه حرکت می‌کنند.
همانطور که تیم‌های اتومبیل رانی با یافتن مداوم دستاوردهای بازده کمی در آیرودینامیک پیروز می‌شوند، اپراتورهای ابری با اجرای نوآوری‌های عملیاتی مانند راه‌اندازی مراکز داده‌شان در دمای ۸۰ درجه فارنهایت، استفاده از هوای بیرون برای خنک‌سازی و طراحی سرورهای فوق کارآمد خود، مصرف انرژی را کاهش می‌دهند. .
در واقع، نتایج نوآوری و سرمایه گذاری اپراتورهای ابر عمومی بزرگ مورد مطالعه، اندازه گیری و منتشر شده است. مقاله 2020 منتشر شده در مجله علوم پایه نشان داد که در حالی که میزان محاسبات انجام شده در مراکز داده ابری بزرگ بین سال‌های 2010 تا 2018 حدود 550 درصد افزایش یافته است، میزان انرژی مصرف شده توسط این مراکز داده در مدت زمان مشابه تنها 6 درصد افزایش یافته است.
نویسندگان این مطالعه خاطرنشان می کنند که این افزایش بهره وری انرژی از هر چیزی که در سایر بخش های اصلی اقتصاد دیده می شود، پیشی گرفته است.
کنترل نرم افزار هوشمند به عنوان گام بعدی
کاهش مصرف انرژی در فضای ابری را می توان با ارائه سطوح کنترل هوشمند به سازمان های فناوری اطلاعات تقویت کرد که به مدیران اجازه می دهد پیکربندی های مبتنی بر ابر را دقیقاً پیکربندی، تنظیم، شروع و متوقف کنند تا دقیقاً نیازهای بارهای کاری کاربر را برآورده کنند.
به عنوان مثال، مراکز داده شرکتی سنتی دارای پیکربندی ثابتی از سرورها و منابعی هستند که معمولاً بدون در نظر گرفتن مشخصات کاربری فعلی و نیاز به بارهای کاری فعال، در پیکربندی “همیشه فعال” در حال اجرا هستند. این باعث می شود که یک توان مصرفی ثابت در سطح نسبتاً بالایی انجام شود که از منظر PUE و پایداری مطلوب نیست.
در مقابل، محیط‌های مبتنی بر ابر تحت کنترل نرم‌افزار ممکن است فهرستی از 20 پیکربندی نمونه محاسباتی مختلف را ارائه دهند که می‌توانند به صورت پویا به یک کار کاربر خاص اختصاص داده شوند – و در صورت لزوم می‌توانند به سرعت روشن و خاموش شوند.
این توانایی پویاتر برای انتخاب انواع گره‌ها که دقیقاً مقدار قدرت پردازش مورد نیاز را برای یک حجم کاری معین فراهم می‌کنند (و فقط در صورت نیاز از آن سرورها/نمونه‌ها استفاده می‌کنند) می‌تواند همان نوع بهینه‌سازی استفاده را بر اساس برنامه‌های کاربردی خاص مانند ابر فراهم کند. ارائه دهندگان در ابتکارات PUE خود عمل می کنند.
نتیجه در فضای ابری این است که یک مجموعه واحد از منابع محاسباتی را می توان به صورت پویا بین چندین گروه از کاربران، یا حتی گروه هایی از کاربران از چندین شرکت، به شیوه ای کاملاً ایمن تخصیص داد و مجدداً تخصیص داد که استفاده کارآمد را به حداکثر می رساند. از محیط زیست
این می تواند به ویژه برای محاسبات فشرده مانند AI و محاسبات با کارایی بالا (HPC) مفید باشد که در آن برنامه های کاربردی مختلف می توانند با استفاده از پردازنده های خاص و پیکربندی سرور به شتاب عملکرد قابل توجهی دست یابند.
قدرت انتخاب
در حالی که صفحات کنترل نرم افزار پیشرفته برای مدیریت حجم کار جزء کلیدی اجرای مبتنی بر ابر هستند، روند رو به رشدی در استفاده از محیط های ابری ترکیبی وجود دارد که به سازمان های فناوری اطلاعات اجازه می دهد تا از بهترین عناصر محیط های مرکز داده در محل خود در ترکیبی یکپارچه استفاده کنند. با ابر عمومی
در این موارد، محیط‌های صفحه کنترل مبتنی بر نرم‌افزار می‌توانند مدیران فناوری اطلاعات را قادر سازند تا با توجه به فعالیت‌های فعلی و نیازهای سیستم، حجم‌های کاری را در مکان «بهترین مناسب» هدف قرار دهند. به عنوان مثال، یک حجم کاری ممکن است در بیشتر مواقع در محل اجرا شود، اما می تواند برای اجرا بر روی مجموعه بسیار بزرگتری از منابع در ابر به صورت ماهانه یا فصلی در طول دوره های استفاده بسیار بالا، “ترک” کند.
به طور مشابه، محاسبات با کارایی بالا و بارهای کاری هوش مصنوعی که نیاز به دسترسی به آخرین منابع GPU دارند، ممکن است در فضای ابری اجرا شوند، جایی که آخرین فناوری‌های پردازنده به راحتی در دسترس هستند. همه چیز در مورد انتخاب است.
شکی وجود ندارد که ارائه‌دهندگان اصلی ابر هزینه را در مسیر کارایی عملیاتی مرکز داده هدایت می‌کنند – و پیشرفت‌های آنها هم برای مشتریانی که بار کاری خود را در فضای ابری اجرا می‌کنند و هم برای تیم‌های فناوری اطلاعات و اپراتورهای تسهیلات هم‌مکانی که می‌توانند از مزایای آن استفاده کنند، سود می‌رساند. مجموعه ای از ابزارها و تکنیک های در حال تکامل
پیشرفته‌ترین شرکت‌ها راه‌هایی را – با استفاده از نرم‌افزار هواپیمای کنترل هوشمند – پیدا خواهند کرد تا حجم کاری خود را در مکان مناسب در زمان مناسب اجرا کنند تا حداکثر سود را برای سازمان‌های خود و آینده‌ای پایدار به ارمغان آورند.
Mark Seamans معاون رئیس، ابر و خدمات – محاسبات با عملکرد بالا و هوش مصنوعی برای راه حل های پنگوئن است، یک تجارت کاملاً متعلق به SGH (NASDAQ: SGH).