Dave Williams, Senior Principal at PAE Engineers – Intervista alla serie

Dave Williams, è il Senior Principal presso PAE Engineers, ha 20 anni di esperienza nel campo dell’ingegneria meccanica. Attraverso il suo lavoro estensivo con data center, laboratori e strutture sanitarie, è diventato eccezionalmente abile nel fornire progetti per ambienti controllati. Dave si concentra sulla riduzione dei costi di gestione e manutenzione, nonché sull’aumento dell’efficienza energetica. Tra i suoi clienti a lungo termine ci sono Kaiser Permanente, Legacy, Tuality e PeaceHealth. Un professionista certificato LEED, Dave ha lavorato su molti progetti sostenibili, tra cui diversi edifici certificati LEED e a energia netta zero.

PAE Engineers si specializza nella progettazione di data center efficienti dal punto di vista energetico e ad alte prestazioni, che danno priorità alla sostenibilità e all’efficienza operativa. Il loro lavoro integra soluzioni di raffreddamento innovative e ingegneria avanzata per ottimizzare le prestazioni riducendo l’impatto ambientale.

Posso chiederti di tornare indietro al tuo primo progetto di progettazione di un data center? Qual era il progetto e quali erano alcune delle sfide più grandi o dei momenti di apprendimento che hai incontrato?

Il primo progetto importante è stato memorabile e, onestamente, uno dei miei preferiti. Era la conversione di un vecchio impianto di semiconduttori in un data center. Quella conversione, come puoi immaginare, aveva molte sfide, dalla riprogettazione delle attrezzature a diverse condizioni operative, aggiungendo resilienza e assicurando il funzionamento corretto con il riutilizzo delle attrezzature era una sfida. La messa in servizio è stata abbastanza impegnativa e assicurarsi che tutti i componenti, in particolare le attrezzature di raffreddamento e i controller, potessero aumentare rapidamente in caso di guasto di alimentazione ha creato alcune sfide interessanti e divertenti da risolvere. Alla fine, tutto ha funzionato bene e il team si è realmente unito nella collaborazione di molti giocatori per eseguire e consegnare un buon lavoro di data center.

Come sono cambiate le priorità nella progettazione dei data center negli ultimi 20 anni? Quali sono i più grandi cambiamenti che hai visto nel raffreddamento, nella distribuzione di potenza e nella ridondanza?

Le priorità sono cambiate notevolmente. I data center esistono per fornire un ambiente resiliente e ad alta disponibilità per i server. Poiché i server sono diventati significativamente più potenti e adattabili all’ambiente, le strutture sono cambiate. Sono diventate molto efficienti, spingendo il limite dell’efficienza energetica dalla trasformazione e dal trasporto di potenza ai rack, e i sistemi di condizionamento dell’aria che forniscono un ambiente stabile per le strutture per operare sono cambiati da grandi apparecchiature che consumano energia a sistemi ad alta efficienza innovativi che consentono PUE molto più bassi di quanto non sia mai stato fatto prima.

Quali sono le sfide più grandi nella progettazione dei data center attualmente? Come fattori come la disponibilità di potenza, la capacità di raffreddamento e le norme più severe influenzano le decisioni di progettazione?

La disponibilità di potenza affidabile è generalmente il fattore più grande nella localizzazione di un data center. La disponibilità di terreno, la vicinanza alla fibra, la sicurezza e le preoccupazioni climatiche sono tutti fattori, ma trovare la potenza sembra essere un grande fattore trainante.

Come PAE Engineers integra la sostenibilità nei progetti di data center fin dalle fasi di pianificazione iniziale?

Partire con l’obiettivo finale in mente è sempre un buon promemoria. La sostenibilità è un termine ampio che è più dell’energia, ma con la quantità di energia necessaria, di solito riceve l’attenzione maggiore. Stabilire obiettivi per un basso PUE e attenersi a esso nel corso della progettazione è una luce guida e aiuta a plasmare le decisioni. Come notato in precedenza, l’obiettivo di un data center è alimentare i server. Qualsiasi altra energia utilizzata nella struttura supporta ciò e è dove vogliamo concentrare i nostri sforzi per ridurla. I sistemi di raffreddamento sono i principali responsabili in questo e iniziare da lì è dove ci piace iniziare. Considerando il clima in cui la struttura sarà localizzata e ottimizzando il sistema per massimizzare il raffreddamento gratuito e considerando modi per evitare sistemi di refrigerazione con grandi motori compressori aiuta davvero l’efficienza. La revisione successiva del recupero di calore con spazi di supporto dalle sale dei dati, misure di riduzione dell’acqua, ottimizzazione dei controlli e anche considerazioni come le energie rinnovabili e la cattura dell’acqua piovana sono elementi aggiuntivi considerati quando si progetta per un alto livello di sostenibilità nella struttura.

Quali sono le innovazioni più promettenti che guidano l’efficienza energetica e idrica nei data center oggi?

Man mano che i server diventano più resistenti e in grado di gestire temperature più elevate, la capacità di aumentare le ore dell’anno per il raffreddamento gratuito ha avuto un impatto reale. A causa di ciò, molti dei data center distribuiti ora hanno alcuni dei sistemi più innovativi e efficienti dal punto di vista energetico installati. Il raffreddamento a liquido con server più densi porta nuove sfide e opportunità, poiché l’acqua ha molte più potenzialità per il trasferimento di calore su larga scala rispetto all’aria.

Come bilanci le esigenze di calcolo ad alte prestazioni con gli obiettivi di sostenibilità? Ci sono compromessi quando si riduce il PUE (Efficienza dell’uso dell’energia) o l’uso dell’acqua mentre si mantiene l’affidabilità?

No, se fatto correttamente. L’infrastruttura deve supportare le esigenze dei rack dei server con una distribuzione resiliente, ma se fatto in modo pensato, può essere ottimizzato per funzionare in modo molto efficiente, riducendo il PUE e il consumo di acqua senza compromettere le prestazioni del calcolo.

Quali sfide affronti quando implementi energia rinnovabile, raffreddamento avanzato o altre misure di sostenibilità in data center ad alta densità?

Le sfide variano da progetto a progetto. A volte, potrebbero esserci ostacoli normativi o giurisdizionali locali da superare, il terreno potrebbe non essere disponibile per distribuire un certo tipo di sistema, o onestamente, sulla base del costo per implementare un design innovativo, il beneficio non giustifica l’implementazione. Ciò che funziona bene per un clima o un sito potrebbe non essere il migliore per un altro, quindi ogni progetto dovrebbe considerare questo.

Come i carichi di lavoro dell’AI stanno cambiando la progettazione dei data center? Quali sono gli aggiustamenti necessari per la potenza e il raffreddamento per supportare rack ad alta densità dell’AI?

La densificazione può influenzare sia i sistemi di alimentazione che quelli di raffreddamento. Alimentatori più grandi, interruttori, tubazioni, ecc., tutti supportano un carico di potenza molto più localizzato, creano sfide, ma anche opportunità per ripensare come l’infrastruttura dovrebbe essere disposta, localizzata e distribuita in modo sicuro, resiliente e funzionale.

Qual è il ruolo che l’AI gioca nell’ottimizzazione dell’efficienza energetica e delle operazioni in tempo reale nei data center?

È enorme. La capacità di creare un’installazione di apprendimento automatico che distribuisce una grande potenza di calcolo verso l’ottimizzazione dei sistemi che consumano energia che servono non tutti i data center, ma l’ambiente costruito nel suo complesso, è enorme. La riduzione del picco, la comprensione di come ogni struttura varia nella sua operazione e l’ottimizzazione su una base caso per caso è un’enorme opportunità. La distribuzione del calcolo su più strutture in tempo reale con regolazione delle diverse zone climatiche. Non posso nemmeno immaginare quanto l’AI impara sull’operazione. Le suggerimenti e l’ottimizzazione che potrebbe distribuire avrebbero un effetto enorme su come i sistemi che servono queste strutture possono essere regolati e tarati.

Com’è possibile che appaia la prossima generazione di data center guidati dall’AI? Ci si aspetta un’adozione generalizzata del raffreddamento per immersione, dell’energia rinnovabile sul posto o di strutture completamente automatizzate?

Continuamente rack ad alta densità sono la tendenza e probabilmente continueranno per alcuni anni. Quella densificazione crea opportunità interessanti per le dimensioni fisiche dei data center con potenziali impronte più piccole, ma anche nuove cose da considerare riguardo all’infrastruttura come interruttori e tubazioni più grandi, ecc. necessari per loro. Il raffreddamento per immersione è interessante e viene discusso nel settore da molto tempo; attualmente non è così diffuso e non viene utilizzato molto, ma man mano che le densità aumentano, potrebbe diventare più fattibile. L’energia rinnovabile sul posto è sempre una grande idea per qualsiasi progetto, data center o meno, ma di nuovo, il costo, il ROI, la fattibilità del sito, la considerazione del clima, ecc., tutti devono essere considerati quando si distribuisce e si seleziona quale tipo di rinnovabile e quanto dovrebbe essere installato.

Grazie per la grande intervista, i lettori che desiderano saperne di più possono visitare PAE Engineers.