Dave Williams, Senior Principal at PAE Engineers – Interview Series

Dave Williams, je Senior Principal at PAE Engineers, má 20 let zkušeností v oboru mechanického inženýrství. Díky své rozsáhlé práci s datovými centry, laboratořemi a zdravotnickými zařízeními se stal výjimečně zkušený v poskytování návrhů pro řízené prostředí. Dave se zaměřuje na snížení provozních a údržbových nákladů a zvýšení energetické účinnosti. Mezi jeho dlouhodobé klienty patří Kaiser Permanente, Legacy, Tuality a PeaceHealth. Jako LEED Accredited Professional, Dave pracoval na mnoha udržitelných projektech, včetně několika budov certifikovaných LEED a Net-Zero Energy.

PAE Engineers se specializuje na návrh energeticky úsporných, vysoce výkonných datových center, která priorizují udržitelnost a provozní efektivitu. Jejich práce integruje inovativní chladicí řešení a pokročilé inženýrství, aby optimalizovala výkon a snížila environmentální dopad.

Můžete nás vrátit k vaší první zkušenosti s návrhem datového centra? Jaký byl projekt a jaké byly některé z největších výzev nebo učebních okamžiků, se kterými jste se setkali?

První velký projekt byl vzpomínán a, upřímně, jeden z mých nejoblíbenějších. Šlo o konverzi staré polovodičové výroby na datové centrum. Tato konverze, jak můžete předpokládat, měla mnoho výzev, od repurposing zařízení až po různé provozní podmínky, přidání odolnosti a zajištění správného provozu s opětovným použitím zařízení bylo náročné. Komisionování bylo také quite náročné a zajištění, že všechny komponenty, zejména chladicí zařízení a kontroléry, mohou rychle zvýšit výkon v případě výpadku energie, vytvořilo einige zajímavé a zábavné výzvy k řešení. Nakonec vše fungovalo skvěle a tým se opravdu spojil ve spolupráci mnoha hráčů, aby provedl a předal dobré datové centrum.

Jak se priority návrhu datových center změnily za posledních 20 let? Jaké jsou největší změny, které jste viděl v chlazení, distribuci energie a redundanci?

Priority se změnily bastante. Datová centra existují, aby poskytla odolné, vysoce výkonné prostředí pro servery. Jak servery se staly mnohem výkonnějšími a adaptabilnějšími na prostředí, zařízení se změnily. Stala se velmi efektivní, tlačící hranice energetické efektivity od transformace a transportu energie k rackům a HVAC systémům, které poskytují stabilní prostředí pro provoz zařízení, se změnily z velkých spotřebičů energie na inovativní vysoce efektivní systémy, které umožňují mnohem nižší PUE než dříve.

Jaké jsou největší výzvy při návrhu datových center právě teď? Jak faktory, jako dostupnost energie, chladicí kapacita a přísnější regulace, ovlivňují rozhodnutí o návrhu?

Dostupnost spolehlivé energie je obvykle největší faktor při umístění datového centra. Dostupnost pozemku, blízkost k optickému kabelu, bezpečnost a klimatické obavy všechny hrají roli, ale nalezení energie se zdá být velkým hnacím motorem.

Jak PAE Engineers integruje udržitelnost do projektů datových center od počátečních plánovacích fází?

Začínat s koncem na mysli je vždy dobrá připomínka. Udržitelnost je široký pojem, který je více než jen energie, ale s množství energie, které je potřeba, obvykle dostává největší pozornost. Nastavení cílů pro nízkou PUE a dodržování toho během návrhu je směrovacím světlem a pomáhá tvarovat rozhodnutí. Jak již bylo zmíněno, cílem datového centra je napájet servery. Jakékoli jiné energie použité v zařízení podporují to a je tam, kde chceme zaměřit naše úsilí na snížení spotřeby. Chladicí systémy jsou hlavní viníci v tomto a začínat tam je opravdu tam, kde chceme začít. Zvažování klimatu, ve kterém bude zařízení umístěno, a optimalizace systému pro maximální využití volného chlazení a zvažování způsobů, jak se vyhnout chladícím systémům s velkými kompresorovými motory, opravdu pomáhá efektivitě. Následné přezkoumání tepelné regenerace s podpůrnými prostory z datových sálů, opatření na snížení spotřeby vody, optimalizace řízení a dokonce i úvahy, jako jsou obnovitelné zdroje a zachycení dešťové vody, jsou další položky, které se zvažují při návrhu pro vysokou úroveň udržitelnosti zařízení.

Jaké jsou nejperspektivnější inovace, které pohánějí energetickou a vodní efektivitu v datových centrech dnes?

Jak servery se stávají více odolnými a schopnými zvládat teplejší teploty, schopnost zvýšit počet hodin v roce pro volné chlazení opravdu měla dopad. Díky tomu mnoho datových center nasazených nyní má některé z nejvíce inovativních a energeticky úsporných systémů nainstalovaných. Kapalné chlazení s více hustým kapacitním serverem přináší nové výzvy a příležitosti, protože voda má mnohem větší potenciál pro velkoškálovou tepelnou výměnu než vzduch.

Jak vyvažujete vysoké požadavky na výkon s cíli udržitelnosti? Existují kompromisy při snižování PUE (Power Usage Effectiveness) nebo spotřeby vody při zachování spolehlivosti?

Ne, pokud je provedeno správně. Infrastruktura musí podporovat potřeby serverových racků s odolným nasazením, ale pokud je provedeno uvážlivě, může být optimalizováno pro fungování velmi efektivně, snižuje PUE a spotřebu vody bez ohrožení výkonu serverů.

Jaké výzvy jste čelili při implementaci obnovitelné energie, pokročilého chlazení nebo jiných udržitelných opatření v datových centrech s vysokou hustotou?

Výzvy se liší od projektu k projektu. Někdy mohou existovat místní předpisy nebo jurisdikční překážky, které je třeba překonat, pozemky nemusí být k dispozici pro nasazení bestimmého typu systému, nebo upřímně, na základě nákladů na implementaci inovativního designu, benefit nemusí ospravedlnit implementaci. Co funguje dobře pro jeden klima nebo lokalitu nemusí být nejlepší pro jiný, takže každý projekt by měl zvažovat toto.

Jak AI zátěže mění návrh datových center? Jaké úpravy jsou potřebné pro napájení a chlazení, aby podpořily vysoce husté AI racky?

Hustota může ovlivnit jak napájení, tak chlazení bastante. Larger feeds, breakers, potrubí atd., semua podporující mnohem více lokalizované napájení, vytváří výzvy, ale také příležitosti k přemyšlení, jak by měla být infrastruktura rozložena, umístěna a nasazena způsobem, který je bezpečný, odolný a funkční.

Jakou roli vidíte AI hrající v optimalizaci energetické efektivnosti a reálných operací v datových centrech?

Je to obrovské. Schopnost vytvořit strojové učení, které nasadí obrovskou výpočetní sílu pro optimalizaci energeticky náročných systémů, které slouží nejen datovým centrům, ale celé budované prostředí, je obrovská. Peak shaving, porozumění, jak každé zařízení se liší ve své operaci, a optimalizace na základě konkrétního případu je obrovská příležitost. Nasazení výpočtu napříč několika zařízeními v reálném čase s úpravami pro různé klimatické zóny. Můžu si jen představit, jak много AI se naučí o operaci. Návrhy a optimalizace, které by mohly být nasazeny, by měly obrovský dopad na to, jak systémy, které slouží těmto zařízením, mohou být upraveny a naladěny.

Co může vypadat další generace AI-poháněných datových center? Předpokládáte široké přijetí ponoření chlazení, místních obnovitelných zdrojů nebo plně automatizovaných zařízení?

Kontinuálně vyšší hustota racků je trendem a pravděpodobně bude pokračovat po několik let. Tato hustota vytváří zajímavé příležitosti pro fyzickou velikost datových center s potenciálně menším půdorysem, ale také nové věci, které je třeba zvažovat, jako jsou větší breakery/potrubí, atd., potřebné pro ně. Ponoření chlazení je zajímavé a bylo diskutováno v průmyslu po bastante dlouhou dobu; nyní není tak rozšířené a není používáno mnoho, ale jak hustota vzroste, může se stát více životaschopným. Místní obnovitelné zdroje jsou vždy skvělou myšlenkou na každém projektu, datovém centru nebo ne, ale opět, náklady, ROI, životaschopnost lokality, zvažování klimatu, atd., semua potřebují být zvažovány při nasazení a výběru, jaký typ obnovitelného zdroje a kolik by mělo být nainstalováno.

Děkuji za skvělý rozhovor, čtenáři, kteří chtějí se dozvědět více, by měli navštívit PAE Engineers.