Dave Williams, Senior Principal bij PAE Engineers – Interview Serie

Dave Williams, is de Senior Principal bij PAE Engineers, hij heeft 20 jaar ervaring in mechanische engineering. Door zijn uitgebreide werk met datacenters, laboratoria en gezondheidszorgfaciliteiten, is hij uitzonderlijk bedreven geraakt in het ontwerpen van gecontroleerde omgevingen. Dave richt zich op het verlagen van de operationele en onderhoudskosten en het verhogen van de energie-efficiëntie. Hij telt Kaiser Permanente, Legacy, Tuality en PeaceHealth onder zijn langdurige klanten. Als LEED-gecertificeerd professional heeft Dave gewerkt aan veel duurzame projecten, waaronder verschillende LEED- en Net-Zero Energy-gecertificeerde gebouwen.

PAE Engineers specialiseert zich in het ontwerpen van energie-efficiënte, hoogpresterende datacenters die duurzaamheid en operationele efficiëntie prioriteren. Hun werk combineert innovatieve koeloplossingen en geavanceerde engineering om de prestaties te optimaliseren en de milieueffecten te verminderen.

Kunt u ons meenemen naar uw eerste ervaring met het ontwerpen van een datacenter? Wat was het project en wat waren enkele van de grootste uitdagingen of leerervaringen die u tegenkwam?

Het eerste grote project was memorabel en, eerlijk gezegd, een van mijn favorieten. Het was een conversie van een oude halfgeleiderfabriek naar een datacenter. Die conversie had, zoals u zich kunt voorstellen, meerdere uitdagingen, van het hergebruik van apparatuur tot verschillende bedrijfsomstandigheden, het toevoegen van redundantie en het garanderen van een goede werking met het hergebruik van apparatuur was een uitdaging. Het inbedrijfstellen was ook erg moeilijk, en het garanderen dat alle componenten, vooral de koelapparatuur en controllers, snel konden opstarten bij een stroomstoring, creëerde enkele interessante en leuke uitdagingen om op te lossen. Uiteindelijk werkte alles goed, en het team werkte echt samen om een goed functionerend datacenter te leveren.

Hoe zijn de prioriteiten voor het ontwerpen van datacenters in de afgelopen 20 jaar veranderd? Wat zijn de grootste veranderingen die u heeft gezien in koeling, stroomverdeling en redundantie?

De prioriteiten zijn aanzienlijk veranderd. Datacenters bestaan om een robuuste, hoge uptime-omgeving voor servers te bieden. Aangezien servers aanzienlijk krachtiger en aanpasbaarder aan omgevingen zijn geworden, zijn de faciliteiten veranderd. Ze zijn zeer efficiënt geworden, waarbij de envelop van energie-efficiëntie van de transformatie en transport van stroom naar de racks en de HVAC-systemen die een stabiele omgeving voor de faciliteiten bieden, zijn veranderd van grote stroomverbruikende apparatuur naar innovatieve hoogrendementsystemen die veel lagere PUE’s mogelijk maken dan ooit tevoren.

Wat zijn de grootste uitdagingen bij het ontwerpen van datacenters op dit moment? Hoe beïnvloeden factoren zoals stroombeschikbaarheid, koelcapaciteit en strengere regelgeving de ontwerpbeslissingen?

De beschikbaarheid van betrouwbare stroom is meestal de grootste factor bij de locatie van een datacenter. Landbeschikbaarheid, nabijheid van glasvezel, beveiliging en klimaatproblemen zijn allemaal factoren, maar het vinden van stroom lijkt een grote drijfveer te zijn.

Hoe integreert PAE Engineers duurzaamheid in datacenterprojecten vanaf de initiële planningsfase?

Beginnen met het einddoel in gedachten is altijd een goede herinnering. Duurzaamheid is een breed begrip dat meer is dan alleen energie, maar vanwege de hoeveelheid energie die nodig is, krijgt dat meestal de meeste aandacht. Het stellen van doelen voor lage PUE en daar aan vasthouden tijdens het ontwerpproces is een leidraad en helpt bij het nemen van beslissingen. Zoals eerder vermeld, is het doel van een datacenter om de servers van stroom te voorzien. Alle andere energie die in de faciliteit wordt gebruikt, ondersteunt dat en is waar we ons op willen richten om het te verminderen. Koelsystemen zijn de belangrijkste boosdoeners in dit opzicht, en daar beginnen we graag. Het overwegen van het klimaat waarin de faciliteit zal worden geplaatst en het optimaliseren van het systeem om gratis koeling te maximaliseren en het vermijden van koelsystemen met grote compressor-motoren helpt echt bij de efficiëntie. Het opvolgen van warmterecuperatie met ondersteunende ruimtes van de datahallen, waterreductiemaatregelen, optimalisatie van besturingen en zelfs overwegingen zoals hernieuwbare energie en regenwateropvang zijn extra items die worden overwogen bij het ontwerpen van een datacenter met een hoog niveau van duurzaamheid.

Wat zijn de meest veelbelovende innovaties die de energie- en water-efficiëntie in datacenters aandrijven?

Doordat servers meer robuust worden en warmer kunnen worden, is de mogelijkheid om het aantal uren per jaar voor gratis koeling te verhogen echt een impact gehad. Vanwege dit hebben veel van de datacenters die nu worden geïmplementeerd enkele van de meest innovatieve en energie-efficiënte systemen die zijn geïnstalleerd. Vloeistofkoeling met meer dichte capaciteitservers brengt nieuwe uitdagingen en kansen met zich mee, aangezien water veel meer potentieel heeft voor grote-schaal warmteoverdracht dan lucht.

Hoe balanseert u de hoge prestaties van computers met duurzaamheidsdoelen? Zijn er compromissen wanneer u de PUE (Power Usage Effectiveness) of waterverbruik verlaagt en tegelijkertijd de betrouwbaarheid handhaaft?

Niet als het correct wordt gedaan. De infrastructuur moet de behoeften van de server-racks ondersteunen met een robuuste implementatie, maar als het op een weloverwogen manier wordt gedaan, kan het worden geoptimaliseerd om zeer efficiënt te functioneren, waardoor de PUE en het waterverbruik worden verlaagd zonder de prestatie-eisen van de compute te compromitteren.

Welke uitdagingen ondervindt u bij het implementeren van hernieuwbare energie, geavanceerde koeling of andere duurzaamheidsmaatregelen in datacenters met hoge dichtheid?

De uitdagingen variëren van project tot project. Soms kunnen er lokale codes of juridische hindernissen zijn die moeten worden overwonnen, land kan niet beschikbaar zijn om een bepaald type systeem te implementeren, of eerlijk gezegd, vanwege de kosten om een innovatief ontwerp te implementeren, rechtvaardigt het voordeel niet de implementatie ervan. Wat goed werkt voor een bepaald klimaat of locatie, kan niet het beste zijn voor een andere, dus elk project moet dit overwegen.

Hoe veranderen AI-werklasten het ontwerp van datacenters? Wat zijn de aanpassingen die nodig zijn voor stroom en koeling om hoge-dichtheids AI-racks te ondersteunen?

Verdichting kan zowel de stroom- als de koelsystemen aanzienlijk beïnvloeden. Grotere voedingen, zekeringen, leidingen enzovoort, die allemaal een veel meer gelokaliseerde stroomlading ondersteunen, creëren uitdagingen, maar ook kansen om na te denken over hoe de infrastructuur moet worden uitgelegd, geplaatst en geïmplementeerd op een manier die veilig, robuust en functioneel is.

Wat is de rol die u ziet voor AI bij het optimaliseren van de energie-efficiëntie en de real-time bewerkingen in datacenters?

Het is enorm. De mogelijkheid om een machine learning-faciliteit te creëren die een enorme rekenkracht richt op de optimalisatie van energie-verbruikende systemen die niet alleen datacenters, maar de gebouwde omgeving in zijn geheel dienen, is enorm. Peak-shaving, het begrijpen van hoe elke faciliteit varieert in zijn werking en optimalisatie op een specifiek geval-per-geval-basis is een enorme kans. Het rollen van compute over meerdere faciliteiten in real-time met aanpassingen aan variabele klimaatzones. Ik kan me alleen maar voorstellen hoeveel AI leert over de werking. De suggesties en optimalisatie die het zou kunnen implementeren, zouden een enorme invloed hebben op hoe de systemen die deze faciliteiten dienen, kunnen worden aangepast en afgesteld.

Hoe ziet de volgende generatie van AI-gedreven datacenters eruit? Verwacht u een brede adoptie van onderdompelingkoeling, on-site hernieuwbare energie of volledig geautomatiseerde faciliteiten?

Continu högrendementsracks zijn de trend en zullen waarschijnlijk nog een paar jaar doorgaan. Die verdichting creëert interessante kansen voor de fysieke grootte van datacenters met mogelijk kleinere voetafdrukken, maar ook nieuwe dingen om te overwegen met betrekking tot infrastructuur zoals grotere zekeringen/leidingen enzovoort, die nodig zijn voor hen. Onderdompelingkoeling is interessant en is al een tijdje in de industrie besproken; op dit moment is het niet zo prominent en wordt het niet veel gebruikt, maar naarmate de dichtheid toeneemt, kan het meer haalbaar worden. On-site hernieuwbare energie is altijd een goed idee voor elk project, datacenter of niet, maar opnieuw, de kosten, ROI, haalbaarheid van de site, overweging van het klimaat enzovoort, allemaal moeten worden overwogen bij het implementeren en selecteren van welk type hernieuwbare energie en hoeveel moet worden geïnstalleerd.

Bedankt voor het geweldige interview, lezers die meer willen leren, moeten PAE Engineers bezoeken.