Жара, серверы и энергия: почему климат решает судьбу дата-центров

Большинство дата-центров мира расположены в климатических условиях, неблагоприятных для эффективного охлаждения. Из-за этого растут расходы на электроэнергию, увеличивается углеродный след, а рост нагрузки от ИИ ещё больше обостряет проблему.

Почему климат имеет значение для ЦОДов

Дата-центры — это «мозги» современной цифровой экономики, но они требуют огромного количества энергии не только для работы серверов, но и для их охлаждения. Оптимальная температура окружающей среды для энергоэффективного охлаждения находится в диапазоне примерно 18–27 °C. Однако почти 7 000 из 8 808 дата-центров мира расположены в регионах, где климат не позволяет эффективно использовать естественные методы охлаждения, а около 600 из них находятся в особенно жарких местах, где температура часто превышает допустимые для техники значения.

В результате центры обработки данных вынуждены применять более интенсивные системы охлаждения, что повышает расходы на электроэнергию и воду. Кроме того, оборудование сильнее подвержено перегреву и риску отказов, особенно во время экстремальной жары. В некоторых случаях эффективность систем охлаждения падает настолько, что PUE (Power Usage Effectiveness — коэффициент использования энергии) возрастает на десятки процентов, что напрямую сказывается на операционных расходах.

Влияние роста ИИ-нагрузок

Сейчас наблюдается бурный рост вычислительных мощностей, связанных с искусственным интеллектом и большими данными. Компании стремятся размещать новые дата-центры ближе к крупным рынкам и мегаполисам, чтобы минимизировать задержки и обеспечить быстрый доступ к данным. Это часто означает строительство ЦОДов в регионах с жарким климатом, а не в прохладных зонах, где естественное охлаждение было бы более эффективным.

Такое географическое смещение усиливает нагрузку на энергосистемы и увеличивает углеродный след отрасли. В условиях глобального потепления проблема становится ещё острее: даже ранее благоприятные регионы начинают сталкиваться с экстремальными температурами, что снижает эффективность «free cooling» — метода охлаждения серверов с использованием наружного воздуха.

Технические и экономические последствия

Энергопотребление на охлаждение может составлять до 40 % от общей нагрузки дата-центра. В жарких регионах это приводит к значительному росту затрат. Использование free cooling и размещение гипермасштабируемых центров в холодных зонах, таких как Скандинавия или Канада, позволяет снизить PUE и уменьшить углеродный след. Однако строительство таких ЦОДов вдали от основных рынков повышает стоимость подключения и задержки передачи данных, создавая компромисс между энергоэффективностью и близостью к пользователям.

Помимо выбора местоположения, важна модернизация систем охлаждения: внедрение жидкостного охлаждения, оптимизация воздушных потоков и использование энергоэффективного оборудования. Эти меры позволяют снизить энергопотребление даже в климатически сложных регионах, но требуют значительных инвестиций.

Будущее индустрии ЦОД

С ростом цифровой экономики и ИИ-инфраструктуры отрасль дата-центров сталкивается с дилеммой: строить рядом с рынками, увеличивая расходы на охлаждение, или размещать центры в прохладных регионах, повышая затраты на коммуникации и задержки передачи данных. Баланс между энергоэффективностью, экологичностью и экономической целесообразностью станет ключевым фактором устойчивого развития отрасли.

Интересный факт: некоторые компании уже экспериментируют с подводными дата-центрами или размещением серверов в заброшенных шахтах, чтобы использовать естественное охлаждение и минимизировать энергопотребление.