По данным TAdviser, в России зафиксирован небывалый «бум» строительства ЦОДов. Схожая картина наблюдается и в остальных странах: по итогам 2022 года общий объем данных в мире составил 97 зеттабайт, в 2023 году — 110-120 зеттабайт, а к 2025 году — прогноз вплоть до 180-ти. Всю эту информацию нужно где-то обрабатывать и хранить — потребность в дата-центрах растет ежемесячно. По данным «Коммерсанта», спрос на услуги дата-центров в значительной степени превышает предложение. Именно поэтому на сферу направлено сейчас пристальное внимание, а где внимание, там и высокие технологии.
Глубоководное хранение данных
В ноябре 2023 года журналистам стало известно о начале строительства в Китае первого подводного коммерческого центра обработки данных на дне Южно-Китайского моря. Управлять объектом будет компания Beijing Sinnet, а финансированием и надзором за ходом работ займется целая коалиция из организаций и госорганов, среди которых правительство Санья и Комиссия по надзору и управлению государственными активами провинции Хайнань. Несколько интересных цифр о проекте:
879 млн долларов — стоимость строительства;
35 м — глубина погружения конструкции;
1300 тонн — вес каждого из четырех модулей центра;
105 000 тонн в год — предполагаемая экономия пресной воды для охлаждения;
122 млн кВтч в год — экономия электроэнергии.
Как становится понятно, главное преимущество такого решения — охлаждение горячих модулей силами морской воды. То есть, бесплатно. Отсюда существенная экономия на электроэнергии и обустройстве сложной системы фильтрации. Еще один плюс — отчуждение под строительство не суши, а морского дна. Неплохое решение для стран с ограниченными территориальными ресурсами. Но все перечисленные преимущества могут перекрываться дороговизной строительных технологий и дальнейшего обслуживания.
Заметим, что идея не новая. Первый в истории подводный ЦОД — так называемый Project Natick, запущенный в 2015 году. Но он принадлежит только Microsoft и существует лишь в экспериментальных целях. Есть схожие по сути плавучие проекты в Сингапуре и США — от Keppel Corp и Nautilus Data Technologies. Направление перспективное, но до повсеместного использования пока далеко — необходимо понять, насколько это экономически целесообразно.
Как QR-коды сохранят данные на 5000 лет
В конце ноября 2023 года немецкая компания Cerabyte показала технологию лазерного нанесения QR-кодов на стекло с керамическим покрытием. И здесь есть, чему удивляться:
Используемые в процессе записи картриджи CeraMemory обеспечивают невероятную плотность — от 10 до 100 петабайт на штуку. А модификация CeraTape — вплоть до 1 экзабайта на ленту (больше 1 млрд Гб). Напоминаем, что самые большие современные носители вмещают до 22 Тб.
Предполагаемая длительность хранения информации на таком носителе — около 5000 лет. Если учесть, что традиционные SSD и HDD редко выдерживают более 20 лет, прогресс внушительный.
Новым картриджам не страшны пожары, наводнения, радиация, электромагнитные поля и другие опасные факторы, воздействие которых губительно для ленточных носителей и твердотельных накопителей.
Технология основана на лазерном нанесении QR-кодов на поверхность керамического стекла. В каждом картридже миллиарды подобных слоев толщиной до 100 атомов — они содержат отверстия (нули) и нетронутые лучом участки (единицы). Записывается информация долго, но, как показывают эксперименты, это настоящий прорыв в сфере долгосрочного хранения данных.
Возможно, описанные выше особенности привлекут крупные корпорации, которым нужно искать замену устаревающим ленточным носителям. Тогда «вечные керамические диски» станут реальностью.
ЦОД в «ИТМО Хайпарке» — первый во всем
Теперь перенесемся в Россию. Летом 2023 года стало известно, что в Санкт-Петербурге на территории АО «ИТМО Хайпарк» (город-спутник Южный) будет построен центр обработки данных мощностью 2330 кВт. Предполагается, что строительство обойдется в 2 млрд рублей, а уровень импортозамещения достигнет 60-70%. Но пока проектировщики сталкиваются с трудностями при попытках заменить иностранные инженерные системы.
Новый ЦОД — уникальный для России проект, будущая основа для тестирования высоких технологий. Так, его эффективность оценивается на 20% выше, чем у других дата-центров в стране. Базируется он на мобильных серверах — аналогов такого решения в РФ нет. Весь массив оборудования будет погружен в жидкость, что позволяет увеличить плотность и повысить качество теплоотвода. «ИТМО Хайпарк» также станет первой в России площадкой для внедрения и испытания универсальных цифровых платформ управления «умным кампусом». Дополнительный плюс — около 12 тыс. новых рабочих мест.
Россия старается не отставать от мировых лидеров. Как подтверждение, рост по итогам 2023 года объемов рынка ЦОД на 21,2% до 42,8 млрд руб. Но дефицит сохраняется. Основные проблемы касаются поставок зарубежного оборудования.
Курс на мега-центры
Что касается Китая, здесь активно развивается «гигантизм». Крупнейшие дата-центры КНР одновременно входят в мировой ТОП-5 по размерам:
China Telecom Data Center — 1 млн м2 (140 футбольных полей).
China Mobile — 720 тыс. м2 (100 футбольных полей)
Range International Information Group — 585 тыс. м2 (82 футбольных поля).
Для сравнения, сейчас «Росэнергоатом» строит самый крупный дата-парк в России, который раскинется на 20 тыс. м2. Размеры с китайскими мега-центрами несоизмеримые. Учитывая растущие объемы данных, проектирование крупных ЦОД экономически оправдано: строительство одного огромного центра обойдется дешевле возведения нескольких поменьше.
Американские компании пошли дальше: они осваивают «чистую энергию». Так, The Citadel Campus — планируемый к вводу в эксплуатацию центр обработки данных в Неваде площадью до 670 тыс. м2. Но его особенность даже не в размерах, а в принципах электрификации: по проекту, центр планируется питать исключительно из возобновляемых источников. Примечательно, что компания Switch — владелец объекта — единственная компания, которую Гринпис признал в своем отчете Clicking Clean как имеющую 100% индекс экологически чистой энергии.
И снова искусственный интеллект
С 2022 года попытки применения искусственного интеллекта фиксировались практически во всех сферах. Это понятно: ИИ ускоряет работу и освобождает человека от рутины. Для бизнеса не требующий зарплаты «робот» — настоящая находка. В итоге, прогресс дошел до ЦОД. Где его пробуют применять:
обучение на инцидентах и выявление максимально эффективного подбора настроек;
упрощение критически важных операций за счет алгоритмов обработки естественного языка;
своевременное обнаружение аномалий и отключений с последующей реакцией на них;
управление эффективностью физических активов;
анализ поведения клиентов и подбор оптимальных по параметрам серверов.
ИИ берут на вооружение крупнейшие игроки IT-рынка — Huawei, Microsoft, Apple и другие. В 2016 году компания Google запустила искусственный интеллект DeepMind, рассчитывающий в центрах обработки данных настройки охлаждающего оборудования. Система полностью взяла под свой контроль это направление уже в 2018 году — до этого она давала лишь рекомендации. В ноябре 2023 года HPE и NVIDIA объединились для создания новой интеллектуальной платформы для дата-центров. Технология, помимо прочего, позволит компаниям внедрить разговорный ИИ в свои рабочие процессы.
Согласно прогнозу Gartner, к 2025 году половина облачных центров обработки данных установит роботов с возможностями искусственного интеллекта. В будущем количество необходимого персонала на ЦОД начнет стремительно снижаться, что исключит влияние человеческого фактора и, как полагают эксперты, повысит надежность информационной инфраструктуры.
Заключение
Постепенно сфера хранения и обработки данных стремится к мега-центрам, управляемым искусственным интеллектом и запитанным от «чистых» возобновляемых источников. Желательно, чтобы в непосредственной близости от объекта располагались большие объемы воды — для дешевого охлаждения. Какие технологии хранения подойдут для растущих массивов информации, еще предстоит решить. Возможно, инновационные керамические картриджи или ДНК-хранилища, разрабатываемые Microsoft. Спрос на услуги ЦОД привлекает инвестиции, поэтому в ближайшие годы мы еще не раз услышим об инновациях в этом направлении.