Dave Williams, Senior Principal på PAE Engineers – Intervju-serie

Dave Williams, är Senior Principal på PAE Engineers, han har 20 års erfarenhet av mekanisk ingenjörskonst. Genom sitt omfattande arbete med datacenter, laboratorier och hälso- och sjukvårdsanläggningar har han blivit exceptionellt skicklig på att tillhandahålla design för kontrollerade miljöer. Dave fokuserar på att minska drifts- och underhållskostnader och öka energoeffektiviteten. Han räknar Kaiser Permanente, Legacy, Tuality och PeaceHealth bland sina långsiktiga kunder. En LEED-ackrediterad professionell, Dave har arbetat med många hållbara projekt, inklusive flera LEED- och Net-Zero Energy-certifierade byggnader.

PAE Engineers specialiserar sig på att designa energisnåla, högpresterande datacenter som prioriterar hållbarhet och operativ effektivitet. Deras arbete integrerar innovativa kylösningar och avancerad ingenjörskonst för att optimera prestanda samtidigt som miljöpåverkan minskas.

Kan du ta oss tillbaka till din första erfarenhet av att designa ett datacenter? Vilket var projektet och vad var några av de största utmaningarna eller lärdomarna du stötte på?

Den första stora var minnesvärd och, ärligt talat, en av mina favoriter. Det var en omvandling av en gammal halvledarfabrik till ett datacenter. Den omvandlingen, som du kan föreställa dig, hade flera utmaningar, från att återanvända utrustningen till olika driftsförhållanden, lägga till redundans och säkerställa korrekt drift med återanvändning av utrustning var utmanande. Driftsättning var ganska utmanande också, och att säkerställa att alla komponenter, särskilt kylutrustning och styrningar, kunde öka kapaciteten snabbt vid en strömavbrott skapade några intressanta och roliga utmaningar att lösa. Till slut fungerade allt bra, och teamet samarbetade verkligen i samarbetet med många aktörer för att genomföra och lämna över en bra datacenteranläggning.

Hur har prioriteringarna för datacenterdesign förändrats under de senaste 20 åren? Vilka är de största förändringarna du har sett i kylning, strömfördelning och redundans?

Prioriteringarna har förändrats ganska mycket. Datacenter finns för att tillhandahålla en resilient, hög tillgänglighet för servrar. När servrarna har blivit betydligt mer kraftfulla och anpassningsbara till miljöer, har anläggningarna förändrats. De har blivit mycket effektiva, och pushar gränsen för energoeffektivitet från omvandling och transport av ström till hyllorna, och de HVAC-system som tillhandahåller en stabil miljö för anläggningarna att fungera i har förändrats från stora energikrävande utrustningar till innovativa högeffektiva system som tillåter mycket lägre PUE-värden än tidigare.

Vilka är de största utmaningarna i att designa datacenter just nu? Hur påverkar faktorer som strömtillgänglighet, kylningskapacitet och strängare regleringar designbeslut?

Tillgängligheten av tillförlitlig ström är vanligtvis den största faktorn i att lokalisera ett datacenter. Tillgänglighet av mark, närhet till fiber, säkerhet och klimatproblem är alla faktorer som påverkar, men att hitta ström verkar vara en stor drivkraft.

Hur integrerar PAE Engineers hållbarhet i datacenterprojekt från de initiala planeringsstadierna?

Att börja med slutmålet i åtanke är alltid en bra påminnelse. Hållbarhet är ett brett begrepp som är mer än bara energi, men med den mängd energi som behövs, får det vanligtvis mest uppmärksamhet. Att sätta mål för låg PUE och hålla fast vid det under designprocessen är en vägledande princip som hjälper till att forma beslut. Som nämnts tidigare är målet för ett datacenter att driva servrarna. All annan energi som används på anläggningen stöder det och är där vi vill fokusera våra ansträngningar för att minska den. Kylsystem är de största bovarna i detta, och att börja där är verkligen där vi vill starta. Att överväga klimatet som anläggningen kommer att vara belägen i och optimera systemet för att maximera fri kylning och överväga sätt att undvika kylsystem med stora kompressormotorer hjälper verkligen till att öka effektiviteten. Ytterligare granskning av värmeåtervinning med stödutrymmen från datahallarna, vattenreduceringsåtgärder, styrningsoptimering och till och med överväganden som förnybara energikällor och regnvatteninsamling är ytterligare punkter som beaktas när man designar för en hög nivå av hållbarhet i anläggningen.

Vilka är de mest lovande innovationerna som driver energi- och vatteneffektivitet i datacenter idag?

Som servrarna blir mer robusta och kan hantera varmare temperaturer, har möjligheten att öka antalet timmar per år för fri kylning verkligen haft en inverkan. På grund av detta har många av de datacenter som distribueras nu några av de mest innovativa och energisnåla systemen installerade. Vätskekylning med mer tät kapacitet för servrar bringar nya utmaningar och möjligheter, eftersom vatten har mycket större potential för stor skala värmeöverföring än luft.

Hur balanserar du högpresterande datorbehov med hållbarhetsmål? Finns det kompromisser när man sänker PUE (Power Usage Effectiveness) eller vattenanvändning samtidigt som man upprätthåller tillförlitlighet?

Inte om det görs korrekt. Infrastrukturen måste stödja servrarnas behov med en resilient distribution, men om det görs genomtänkt, kan det optimeras för att fungera mycket effektivt, minska PUE och vattenkonsumtion utan att kompromissa med beräkningens prestandakrav.

Vilka utmaningar stöter du på när du implementerar förnybara energikällor, avancerad kylning eller andra hållbarhetsåtgärder i högdensitetsdatacenter?

Utmaningarna varierar från projekt till projekt. Ibland kan det finnas lokala regler eller juridiska hinder att övervinna, marken kanske inte är tillgänglig för att distribuera ett visst system, eller ärligt talat, baserat på kostnaden för att implementera en innovativ design, motiverar fördelen inte implementeringen. Vad som fungerar bra för ett klimat eller en plats kanske inte är det bästa för en annan, så varje projekt bör överväga detta.

Hur förändrar AI-arbetsbelastningar datacenterdesign? Vilka justeringar behövs för ström och kylning för att stödja högdensitets-AI-hyllor?

Täthet kan påverka både ström- och kylsystem ganska mycket. Större matningar, brytare, rör, etc., allt som stöder en mycket mer lokaliserad strömbelastning skapar utmaningar, men också möjligheter att ompröva hur infrastrukturen ska läggas ut, placeras och distribueras på ett sätt som är säkert, resilient och fungerar.

Vilken roll ser du att AI spelar i att optimera energoeffektivitet och realtidsdrift i datacenter?

Det är massivt. Förmågan att skapa en maskinlärningsanläggning som distribuerar enorm beräkningskraft för att optimera energiförbrukande system som servar inte bara datacenter utan den byggda miljön i sin helhet är enorm. Toppskärning, förståelse för hur varje anläggning varierar i sin drift, och optimering på ett specifikt fall-för-fall-basis är en enorm möjlighet. Att rulla beräkning över flera anläggningar i realtid med justering för varierande klimatzoner. Jag kan bara föreställa mig hur mycket AI lär om driften. Förslagen och optimeringen det kunde distribuera skulle ha en enorm effekt på hur systemen som servar dessa anläggningar kan justeras och trimmas.

Hur kan nästa generation av AI-drivna datacenter se ut? Förväntar du dig en omfattande användning av nedsänkningskylning, lokal förnybar energi eller helt automatiserade anläggningar?

Ständigt högre täthet för hyllor är trenden och kommer troligen att fortsätta under några år. Den tätheten skapar intressanta möjligheter för de fysiska storlekarna på datacenter med potentiellt mindre fotavtryck, men också nya saker att överväga när det gäller infrastruktur som större brytare/rör, etc., som behövs för dem. Nedsänkningskylning är intressant och har diskuterats i branschen under ganska lång tid; just nu är det inte så vanligt och används inte så mycket, men när tätheten ökar kan det bli mer livskraftigt. Lokal förnybar energi är alltid en bra idé på vilket projekt som helst, datacenter eller inte, men igen, kostnaden, ROI, livskraften för platsen, övervägande av klimatet, etc., allt måste beaktas när man distribuerar och väljer vilken typ av förnybar energi och hur mycket som ska installeras.

Tack för det underbara samtalet, läsare som vill lära sig mer bör besöka PAE Engineers.