Horúčavy skracujú čas, keď sa dátové centrá chladia lacnejšie

Rastúce teploty a vyššia vlhkosť zhoršujú podmienky, v ktorých môžu dátové centrá chladiť servery pomocou vonkajšieho vzduchu. Upozorňuje na to štúdia vo vedeckom časopise Scientific Reports. Pre firmy aj domácnosti to znamená, že počasie môže čoraz viac vplývať na náklady aj spoľahlivosť cloudu, streamingu a AI služieb, ktoré používajú každý deň.

Keď vonkajší vzduch nestačí

Kľúčový problém nie je len niekoľko extrémne horúcich dní v roku. Podľa štúdie v Scientific Reports, ktorú viedla Christina Karamperidou, hlavná autorka štúdie, ide aj o kombináciu tepla a vlhkosti, ktorá skracuje počet hodín vhodných na takzvaný air free cooling.

V praxi ide o režim, keď prevádzkovateľ dátového centra využíva vhodný vonkajší vzduch namiesto energeticky náročnejšieho mechanického chladenia. Ak je však vzduch príliš teplý alebo príliš vlhký, servery sa takto chladiť nedajú, alebo sa to dá len kratšie. Prevádzkovateľ potom musí častejšie zapínať kompresory, chillery a ďalšie technológie, ktoré zvyšujú spotrebu elektriny aj prevádzkové náklady.

To je podstatné preto, že dátové centrá už dávno nie sú len technické zázemie veľkých internetových firiem. Bežia na nich firemné e-maily, účtovné systémy, zálohy, videostreaming, e-shopy aj generatívna AI. Ak sa zhoršia podmienky na chladenie, neznamená to automaticky výpadok internetu, ale zvyšuje to tlak na infraštruktúru, ktorá tieto služby drží v chode.

Chladenie patrí medzi hlavné náklady

Medzinárodná energetická agentúra (IEA) vo správe Energy and AI uvádza, že chladenie a regulácia prostredia tvoria približne 7 percent spotreby energie v efektívnych hyperscale dátových centrách, teda v najväčších cloudových prevádzkach. V menej efektívnych enterprise dátových centrách môže podľa IEA ísť o viac než 30 percent.

Rozdiel je dôležitý aj pre biznis. Veľké cloudové firmy si vedia lepšie rozložiť náklady na modernejšie technológie a efektívnejšie budovy, kým menšie alebo staršie prevádzky sú na zmenu počasia citlivejšie. Práve tam môže byť výpadok lacnejšieho chladenia najrýchlejšie viditeľný na účte za elektrinu.

IEA zároveň odhaduje, že dátové centrá spotrebovali v roku 2024 približne 415 TWh elektriny, čo bolo asi 1,5 percenta globálnej spotreby. Do roku 2030 sa má podľa základného scenára IEA ich spotreba takmer zdvojnásobiť na približne 945 TWh. Ak sa teda zhoršujú podmienky na chladenie v čase, keď sektor aj tak rastie, problém sa netýka iba počasia, ale aj energetiky a cien digitálnej infraštruktúry.

Pre používateľa to funguje jednoducho. Ak dátové centrum potrebuje viac elektriny na rovnaký výkon, rastie cena prevádzky. Poskytovateľ ju môže dočasne absorbovať, no pri dlhšom trende sa náklady skôr či neskôr premietnu do cien cloudu, hostingu, úložiska alebo výpočtového výkonu.

AI zvyšuje hustotu výkonu aj tepla

Na spotrebu elektriny a potrebu účinnejšieho chladenia tlačí najmä AI. Medzinárodná technická platforma IEA-4e v správe o liquid cooling uvádza, že dopyt po AI serveroch je hlavným motorom rastu spotreby energie v dátových centrách. Pri AI-urýchlených serveroch odhaduje približne 30-percentný ročný rast, kým pri tradičných serveroch ide asi o 9 percent.

To mení aj technické limity budov. AI servery sú výkonnejšie, hustejšie osadené a produkujú viac tepla na menšom priestore. Prevádzkovatelia preto častejšie nasadzujú kvapalinové chladenie, presúvajú výpočtové záťaže medzi lokalitami a investujú do presnejšieho riadenia spotreby.

Aj pri týchto investíciách však ostáva počasie dôležitou premennou. Ak sa vonkajšie podmienky zhoršujú a zároveň rastie teplo, ktoré servery vytvárajú vo vnútri, zužuje sa priestor na lacnú a energeticky úspornú prevádzku. Pri extrémnych špičkách to môže znamenať vyššie rezervy, prísnejšie limity pre nový výkon alebo dočasné presuny záťaže do iných regiónov.

Prečo sa to týka aj slovenských firiem

Na Slovensku síce väčšina firiem nevlastní veľké dátové centrá, ale čoraz viac ich prevádzky závisí od cudzích. Firmy používajú cloudové kancelárske balíky, CRM systémy, externé zálohy, analytické nástroje aj AI asistenty. To znamená, že stabilita dátových centier v Európe aj mimo nej sa priamo dotýka ich každodennej prevádzky.

Ak sa prevádzkovateľom zvýšia náklady na energiu, záložné chladenie a odolnejší dizajn, môže sa to postupne prejaviť v cenníkoch služieb. Nepôjde vždy o okamžité zdraženie jednej položky, skôr o drahší výpočtový čas, úložisko, GPU kapacity alebo prísnejšie podmienky pri garantovanej dostupnosti. Pri službách, ktoré firmy nakupujú formou predplatného, býva takýto tlak menej viditeľný, ale z dlhodobého hľadiska môže byť významný.

Dôležitá je aj spoľahlivosť. Veľkí hráči majú záložné systémy a viacero lokalít, preto bežný používateľ väčšinou nepocíti problém ako úplný výpadok. Skôr môže ísť o pomalšie spracovanie úloh, drahšie AI služby v čase špičky alebo obmedzenú dostupnosť kapacít v regiónoch, kde je vysoká teplota a dopyt po výpočtoch naraz.

Pre slovenské podniky je to aj otázka riadenia rizika. Ak firma stojí na jednom cloude a v jednom regióne, je citlivejšia na technické aj cenové šoky. Ak rozkladá zálohy, kritické aplikácie a dodávateľov, má väčšiu šancu zvládnuť problémy bez prerušenia prevádzky.

Čo budú robiť prevádzkovatelia a zákazníci

Prevádzkovatelia dátových centier majú viac možností, ako sa prispôsobiť. Patrí medzi ne výber chladnejších lokalít, modernizácia ventilačných a chladiacich systémov, nasadenie kvapalinového chladenia pri výkonnejších serveroch či lepšie rozdelenie záťaže medzi budovami a štátmi. Časť z týchto investícií bude drahá, ale pri rastúcej spotrebe energie a rastúcom dopyte po AI sú čoraz ťažšie odložiteľné.

Firmy, ktoré sú od cloudu závislé, môžu reagovať pragmatickejšie. Oplatí sa sledovať, v ktorých regiónoch majú ich poskytovatelia hlavné kapacity, čo garantujú v zmluvách o dostupnosti a či majú pripravené záložné scenáre. Pri nových IT projektoch bude čoraz dôležitejšie nehodnotiť iba cenu licencie, ale aj odolnosť infraštruktúry, na ktorej služba beží.

Štúdia v Scientific Reports pritom nerieši iba akademický detail o počasí. Ukazuje, že klimatické podmienky vstupujú do veľmi praktickej otázky, koľko bude stáť digitálna ekonomika a ako spoľahlivo bude fungovať. Otvorenou otázkou zostáva, ako rýchlo sa tento tlak prejaví v strednej Európe a kde budú prevádzkovatelia v Európe stavať nové kapacity, ak sa bude skracovať okno vhodné na free cooling aj v regiónoch, ktoré boli doteraz pre dátové centrá priaznivé.