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No ano passado, a Autoridade da Grande Londres disse aos promotores imobiliários que novos projectos habitacionais no oeste de Londres poderão não ser capazes de avançar até 2035 porque os data centers consumiram todo o excesso de capacidade da rede. Air Grid disse que não aceitará novos aplicativos de data center até 2028. Pequim e Amsterdã impuseram limites estritos às novas instalações. Cidades do sudoeste e em outro lugarEnquanto isso, estão cada vez mais preocupados com o consumo de água, à medida que data centers de grande porte pode usar mais de 1 milhão de galões por dia.
Quando você adiciona os ciclos de computação adicionais necessários para IA e aplicativos como ChatGPT, o contorno do conflito se torna mais acalorado.
Por outro lado, sabemos que não podemos viver sem data centers. A sociedade moderna, com trabalho remoto, streaming digital e comunicações modernas, depende deles. Os data centers também são uma das maiores histórias de sucesso da sustentabilidade. Embora as cargas de trabalho tenham crescido aproximadamente 10 vezes na última década com a ascensão do SaaS e do streaming, o consumo total de energia permaneceu quase estável em torno de 1% a 1,5% de eletricidade mundial graças aos avanços tecnológicos, à consolidação da carga de trabalho e aos novos projetos de instalações. Tente citar outro setor que aumentou a produção em 10 vezes com uma dieta energética relativamente fixa.
Na verdade, os data centers desempenharão um papel fundamental na redução das emissões de carbono de outras indústrias, ajustando o consumo de energia de residências, fábricas, edifícios e equipamentos: O Fórum Econômico Mundial afirma que a tecnologia digital poderia reduzir as emissões em 15% até 2030, ou quase um terço da meta estabelecida. Você pode ver fatores semelhantes nas telecomunicações com empresas como a Telefônica, que aumentou o tráfego em 5x enquanto reduz a potência geral ao mesmo tempo.
Assim, o debate não é realmente sobre se devemos construir novos centros de dados. Precisamos e faremos. O debate é realmente sobre como eles são construídos.
DSPs e o Arquipélago Digital
Em vez de construir grande, deveríamos pensar pequeno, passando da construção de data centers massivos, com milhões de metros quadrados, para arquipélagos de centros de tamanho mais moderado, ligados por conexões ópticas para formar hiperscaladores virtuais. Módulos conectáveis – que contêm processadores de sinais digitais (DSPs), amplificadores, controladores, moduladores ópticos, fotodetectores, lasers e outros dispositivos – essencialmente agregam o tráfego do servidor, convertem-no para que possa fluir através de redes ópticas mais rápidas e, em seguida, ajustam os sinais para que possam fluir através de redes ópticas mais rápidas. que eles podem viajar distâncias maiores sem deixar cair pedaços. Pense em como o feixe de uma lanterna se dispersa e desfoca quanto mais longe você aponta: os DSPs neutralizam esse efeito.
De alto nível, os módulos vêm em duas variedades. Para conectar racks dentro de data centers, módulos executados em DSPs PAM4 são implantados. Módulos capazes de transferir 200G de dados por segundo em um único comprimento de onda de luz, o dobro do antigo padrão 100G, foram anunciados no início deste ano. Isso efetivamente permite que as nuvens dupliquem a capacidade de largura de banda no mesmo espaço, ao mesmo tempo que reduzem o custo por bit. (Os módulos PAM4 também estão começando a conectar ativos dentro de um rack.)
Para conectar data centers ou outras instalações geograficamente distantes, são empregados módulos com DSPs coerentes. Tanto a largura de banda como a distância aumentaram constantemente desde a sua estreia em meados da última década, até ao ponto em que os módulos podem substituir conjuntos de equipamentos mais antigos e complexos na maioria dos casos de utilização. Os sistemas distribuídos, é claro, também exigirão melhorias no software para distribuição e coordenação de cargas de trabalho.
Agora volte para os data centers. Em vez de construir um data center de 100.000 pés quadrados em uma área rural remota, e se um provedor de nuvem construísse dez data centers de 10.000 pés quadrados (aproximadamente do tamanho de um supermercado) em uma área mais populosa? O impacto nas redes locais e nas redes de distribuição eléctrica poderia ser repartido por diferentes bairros, reduzindo o impacto na habitação e possivelmente diminuindo a necessidade de investimentos adicionais na rede. A energia geral também poderia ser reduzida: em vez de fornecer aos consumidores fluxos de vídeo a partir de um data center a 2.400 quilômetros de distância, os lançamentos mais recentes poderiam ser armazenados em cache em um corredor urbano no centro da cidade, próximo aos consumidores. A distribuição distribuída pode até reduzir o congestionamento da largura de banda.
Estes centros de dados mais pequenos poderiam ser alojados em centros comerciais fechados, instalações industriais abandonadas e edifícios de escritórios encerrados onde a infra-estrutura energética ainda existe e que as comunidades querem revitalizar. Água? Algumas empresas estão experimentando o uso de água cinza e/ou contaminada para resfriamento. Pods de data center virtuais e modulares também podem ser instalados em parques solares ou em áreas onde os ventos ambientes frios possam ser aproveitados para substituir o ar condicionado mecânico. Ao aproveitar a tecnologia óptica de infraestrutura subutilizada e formas criativas de pensar sobre as instalações, um provedor de serviços poderia criar um data center virtual em hiperescala com poucas das desvantagens que as comunidades veem agora.
Então, os enormes data centers estão condenados? Não. Eles só precisam de um retrofit.
Radha Nagarajan é vice-presidente sênior e CTO de conectividade da Marvel e é professor visitante na Universidade Nacional de Cingapura.
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