O desafio dos data centers é economizar energia

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O consumo de energia da infraestrutura de TI é responsável por cerca de 2% das emissões globais de CO2, aproximadamente o mesmo nível da aviação. TI pode representar 25% do custo de um moderno edifício de escritórios de energia. As principais fontes de demanda de energia de TI são PCs e Monitores, respondendo por 39% do consumo de energia, seguido por centros de dados e servidores, representando 23% do consumo de energia.

Uma pesquisa mostra nos EUA, 50% dos PCs são deixados ligados durante a noite, resultando em um desperdício de energia anual estimada de 28,8 bilhões de kWh, e um custo de US $ 2,8 bilhões para a economia. O comportamento dos usuários é ligeiramente diferente na Europa, 28% dos PCs são deixados ligados durante a noite no Reino Unido, resultando em uma perda de energia estimada de 2,5 bilhões de kWh, que custa cerca de £ 300 milhões. Na Alemanha, com aproximadamente 30% de PCs deixados ligados durante a noite, estima-se que 4,8 bilhões de kWh de energia são desperdiçados a cada ano, custando € 919.000.000.

O comportamento dos usuários é o grande fator de desperdício de energia dos computadores, devido ao fato de não desligarei seus PCs quando deixam o trabalho, entretanto os processos de rede também agravar o problema.

É possível mitigar esse problema através do uso de softwares de gestão de energia. Estas ferramentas são altamente eficazes na redução de demanda de energia dos computadores, economizando cerca de 40% do consumo de energia. A economia típica por PC é US$35 e 200 kg de CO2 por PC por ano.

Ações de eficiência energética em redes Ethernet (IEEE 802.3az) podem reduzir o consumo de energia dos equipamentos de rede. Em 2005, todos os controladores de interface de rede nos Estados Unidos (em computadores, switches e roteadores) consumiam 5,3 terawatt-hora de eletricidade. De acordo com um pesquisador do Laboratório Lawrence Berkeley, a ações de eficiência energética podem economizar US$ 450 milhões por ano em gastos de energia nos EUA. A maior parte das economias seria dos computadores domésticos (US$ 200 milhões) e dos escritórios (US$ 170 milhões) e o restante, US $ 80 milhões, dos data center.

Os servidores e os centros de processamento de dados (data centers) consumem 23% da energia de TI, principalmente dos sistemas de refrigeração e consumo dos servidores.

Como o hardware torna-se menor e mais barato, os custos de energia constituem uma parcela maior dos custos dos data centers.

Os data centers e seus servidores tendem a ser projetados com redundância computacional por questões de disponibilidade e confiabilidade, agravando ainda mais o impacto ambiental e consumo de energia.

Uma tecnologia que minimiza o impacto do consumo dos servidores é a virtualização, que permite consolidar em um único servidor vários ambientes operacionais independentes.

Benchmarks de eficiência energética, tais como SPECpower ou outras especificações, como a energia média da CPU, pode ser usado para comparar a eficiência de servidores e desempenho por watt.

Uma estratégia para reduzir o consumo de energia nos data centers é construí-los em regiões frias e com energia renovável nas proximidades para reduzir os impactos ambientais.

Por Eduardo Fagundes

Eduardo Fagundes é fundador da nMentors. Engenheiro, professor, pesquisador e empreendedor. Como executivo (C-Level) desenvolveu projetos de tecnologia na Alemanha, Argentina, Estados Unidos, Índia, Inglaterra e Itália. No Brasil, lidera projetos complexos de tecnologia e sustentabilidade para os setores de engenharia, manufatura, serviços e energia. Atua como coordenador acadêmico em projetos educacionais avançados de capacitação profissional.