Dave Williams, Senior Principal at PAE Engineers – Série de Entrevistas

Dave Williams, é o Senior Principal da PAE Engineers, ele tem 20 anos de experiência em engenharia mecânica. Através de seu trabalho extensivo com data centers, laboratórios e instalações de saúde, ele se tornou excepcionalmente habilidoso em fornecer projetos para ambientes controlados. Dave se concentra em reduzir os custos operacionais e de manutenção, e aumentar a eficiência energética. Ele conta com Kaiser Permanente, Legacy, Tuality e PeaceHealth entre seus clientes de longo prazo. Um profissional certificado LEED, Dave trabalhou em muitos projetos sustentáveis, incluindo vários prédios certificados LEED e Net-Zero Energy.

PAE Engineers se especializa em projetar data centers eficientes em energia, de alto desempenho, que priorizam a sustentabilidade e a eficiência operacional. Seu trabalho integra soluções de refrigeração inovadoras e engenharia avançada para otimizar o desempenho, reduzindo o impacto ambiental.

Pode nos levar de volta à sua primeira experiência em projetar um data center? Qual foi o projeto e quais foram alguns dos maiores desafios ou momentos de aprendizado que você encontrou?

O primeiro grande projeto foi memorável e, honestamente, um dos meus favoritos. Foi a conversão de uma antiga instalação de semicondutores em um data center. Essa conversão, como você pode imaginar, teve múltiplos desafios, desde a reutilização de equipamentos para diferentes condições operacionais, adicionando resiliência e garantindo o funcionamento adequado com a reutilização de equipamentos, foi um desafio. A comissão foi bastante desafiadora também, e garantir que todos os componentes, especialmente os equipamentos de refrigeração e controladores, pudessem aumentar rapidamente em caso de falha de energia criou alguns desafios interessantes e divertidos para resolver. No final, tudo funcionou muito bem, e a equipe realmente se uniu na colaboração de muitos jogadores para executar e entregar um bom trabalho de data center.

Como as prioridades de design de data centers mudaram nos últimos 20 anos? Quais são as maiores mudanças que você viu em refrigeração, distribuição de energia e redundância?

As prioridades mudaram bastante. Os data centers existem para fornecer um ambiente resiliente e de alta disponibilidade para os servidores. À medida que os servidores se tornaram significativamente mais poderosos e adaptáveis a ambientes, as instalações mudaram. Elas se tornaram muito eficientes, empurrando o limite da eficiência energética, desde a transformação e transporte de energia até as prateleiras, e os sistemas de HVAC que fornecem um ambiente estável para as instalações operarem mudaram de equipamentos de grande consumo de energia para sistemas de alta eficiência inovadores que permitem PUEs muito mais baixos do que nunca antes.

Quais são os maiores desafios em projetar data centers agora? Como fatores como disponibilidade de energia, capacidade de refrigeração e regulamentações mais rigorosas impactam as decisões de design?

A disponibilidade de energia confiável é normalmente o maior fator na localização de um data center. Disponibilidade de terra, proximidade com fibras, segurança e preocupações climáticas são todos fatores, mas encontrar energia parece ser um grande impulsionador.

Como a PAE Engineers integra a sustentabilidade em projetos de data centers desde as etapas iniciais de planejamento?

Começar com o objetivo em mente é sempre um bom lembrete. A sustentabilidade é um termo amplo que é mais do que apenas energia, mas com a quantidade de energia necessária, isso normalmente recebe a maior atenção. Definir metas para PUE baixo e manter isso ao longo do curso do design é uma diretriz e ajuda a moldar decisões. Como mencionado anteriormente, o objetivo de um data center é fornecer energia para os servidores. Qualquer outra energia usada na instalação apoia isso e é onde queremos focar nossos esforços para reduzi-la. Os sistemas de refrigeração são os principais culpados nisso, e começar por lá é realmente onde gostamos de começar. Considerar o clima em que a instalação será localizada e otimizar o sistema para maximizar o resfriamento gratuito e considerar maneiras de evitar sistemas de refrigeração com grandes motores de compressão realmente ajuda na eficiência. Revisões subsequentes de recuperação de calor com espaços de suporte a partir das salas de dados, medidas de redução de água, otimização de controles e até considerações como renováveis e captação de água da chuva são itens adicionais considerados ao projetar para um alto nível de sustentabilidade na instalação.

Quais são as inovações mais promissoras que impulsionam a eficiência energética e hídrica em data centers hoje?

À medida que os servidores se tornam mais resilientes e capazes de lidar com temperaturas mais altas, a capacidade de aumentar as horas do ano para resfriamento gratuito realmente teve um impacto. Devido a isso, muitos dos data centers implantados agora têm alguns dos sistemas mais inovadores e eficientes em energia instalados. Resfriamento líquido com servidores de capacidade mais densa traz novos desafios e oportunidades, pois a água tem muito mais potencial para transferência de calor em grande escala do que o ar.

Como você equilibra as demandas de computação de alto desempenho com os objetivos de sustentabilidade? Há trade-offs ao reduzir o PUE (Eficiência de Uso de Energia) ou o uso de água enquanto mantém a confiabilidade?

Não, se feito corretamente. A infraestrutura deve apoiar as necessidades das prateleiras de servidores com uma implantação resiliente, mas se feito de forma pensada, pode ser otimizado para funcionar muito eficientemente, reduzindo o PUE e o consumo de água sem comprometer as demandas de desempenho do cálculo.

Quais são os desafios que você enfrenta ao implementar energia renovável, refrigeração avançada ou outras medidas de sustentabilidade em data centers de alta densidade?

Os desafios variam de projeto para projeto. Às vezes, pode haver obstáculos de código local ou jurisdicional para superar, a terra pode não estar disponível para implantar um determinado tipo de sistema, ou honestamente, com base no custo de implementar um design inovador, o benefício não justifica a implementação. O que funciona bem para um clima ou local pode não ser o melhor para outro, então cada projeto deve considerar isso.

Como as cargas de trabalho de IA estão mudando o design de data centers? Quais são os ajustes necessários para energia e refrigeração para apoiar prateleiras de IA de alta densidade?

A densificação pode afetar bastante os sistemas de energia e refrigeração. Grandes alimentações, disjuntores, tubulações, etc., todos apoiando uma carga de energia muito mais localizada criam desafios, mas também oportunidades para repensar como a infraestrutura deve ser disposta, localizada e implantada de forma segura, resiliente e funcional.

Qual é o papel que você vê a IA desempenhando na otimização da eficiência energética e das operações em tempo real em data centers?

É enorme. A capacidade de criar uma instalação de aprendizado de máquina que implanta uma grande potência de cálculo para a otimização de sistemas que consomem energia que servem não apenas data centers, mas o ambiente construído como um todo, é enorme. Redução de pico, entendendo como cada instalação varia em sua operação e otimização em uma base caso a caso é uma grande oportunidade. Execução de cálculo em várias instalações em tempo real com ajustes para zonas climáticas variadas. Posso apenas imaginar quanto a IA aprende sobre a operação. As sugestões e otimização que ela pode implantar teriam um efeito enorme sobre como os sistemas que servem a essas instalações podem ser ajustados e afinados.

Como pode ser a próxima geração de data centers impulsionados por IA? Você espera uma adoção generalizada de refrigeração por imersão, energia renovável no local ou instalações totalmente automatizadas?

Prateleiras de densidade cada vez maior são a tendência e provavelmente continuarão por alguns anos. Essa densificação cria oportunidades interessantes para o tamanho físico dos data centers, com possíveis footprints menores, mas também novas coisas a considerar, como disjuntores e tubulações maiores necessários para eles. Refrigeração por imersão é interessante e tem sido discutida na indústria por bastante tempo; no momento, não é tão prevalente e não está sendo usada muito, mas à medida que as densidades aumentam, pode se tornar mais viável. Energia renovável no local é sempre uma ótima ideia em qualquer projeto, data center ou não, mas novamente, o custo, ROI, viabilidade do local, consideração do clima, etc., todos precisam ser considerados ao implantar e selecionar que tipo de renovável e quanto deve ser instalado.

Obrigado pela grande entrevista, leitores que desejam aprender mais devem visitar PAE Engineers.