Vincere le sfide energetiche dei Data Center con la strategia “From grid to chip, from chip to chiller”

Negli ultimi anni, in Italia stiamo assistendo a una proliferazione di nuovi data center. Da quelli dei grandi hyperscaler, ai cloud provider locali, passando per grandi organizzazioni pubbliche e private. Come mai tanto interesse nel Belpaese?

“L’Italia, come altri Paesi Europei, ha una grande opportunità data da alcuni fattori chiave come la connettività marina che la mette in una posizione di rilievo nel progetto di realizzazione di un grande hub del Mediterraneo”, risponde Silvia Olchini, Vice President della divisione Secure Power di Schneider Electric. “Questo comporta l’interesse degli operatori Data Center verso la nostra penisola, anche se tanto dello sviluppo futuro è però influenzato dalla risoluzione di alcuni problemi come la disponibilità dell’approvvigionamento energetico e il suo costo, la decarbonizzazione dell’energia e la sostenibilità del sistema energetico stesso, oltre alla possibilità di reperire manodopera qualificata”.

Silvia Olchini, Vice President della divisione Secure Power di Schneider Electric

Sfide energetiche e competenza sono necessità ancor più rilevanti nel caso dei data center pensati per supportare i carichi di lavoro dell’Intelligenza Artificiale, che devono gestire carichi energetici estremi, con grandi e rapide fluttuazioni nella potenza assorbita, dissipare il calore in modo efficiente e garantire continuità operativa in condizioni sempre più sfidanti.

Per rispondere a queste sfide, Schneider Electric ha messo a punto un approccio integrato che si riassume in una formula efficace: from grid to chip, from chip to chiller.

“Siamo una delle poche aziende in grado di fornire soluzioni per l’intera catena della distribuzione energetica e termica, dalla rete di media tensione fino ai sistemi di raffreddamento al liquido”, spiega Laura Ippolito, Business Development Manager della divisione Secure Power. Un controllo end-to-end che si traduce in maggiore efficienza, riduzione dei rischi e ottimizzazione del TCO.

Dalla rete al chip: la fame energetica dei data center AI Ready

L’evoluzione tecnologica è oggi guidata dalla rapidità con cui vengono rilasciate le nuove GPU, un ciclo che per Nvidia è di 12-18 mesi. Per permettere ai clienti di farsi trovare pronti ad adottare le nuove tecnologie, Schneider Electric ha stretto una forte collaborazione con Nvidia per definire congiuntamente dei progetti di riferimento (reference design) indicati per i diversi casi d’uso, oltre a una roadmap evolutiva chiara.

Laura Ippolito, Business Development Manager della divisione Secure Power di Schneider Electric

A oggi, per esempio, i SuperPod di Nvidia richiedono di poter erogare a ciascun armadio una potenza di 132 kW, e questo ha imposto una riprogettazione radicale degli spazi nei data center. Schneider Electric ha risposto con un rinnovato portafoglio di soluzioni in grado di supportare l’installazione di questi rack in ogni aspetto, dalla possibilità di reggere un peso di 1800 kg a unità di distribuzione (PDU) capaci di gestire 70 kW per rack con 48 prese.

L’improvvisa variabilità del carico richiede anche una nuova generazione di UPS: la linea Galaxy VXL, progettata per i carichi fluttuanti tipici dei workload AI, è in grado di gestire sovraccarichi del 125% per 10 minuti e del 150% per un minuto, mantenendo un’efficienza del 99% grazie alla tecnologia brevettata “eConversion”.

L’UPS modulare Galaxy VXL di Schneider Electric

“Anche due punti percentuali di efficienza fanno una grande differenza su un impianto da 1,5 MW nel corso di dieci anni”, sottolinea Ippolito, citando anche dei tool per il calcolo del fattore energetico nel TCO di un data center che Schneider Electric mette a disposizione.

A questo si aggiungono batterie agli ioni di litio, più adatte a gestire le rapide fluttuazioni dei carichi, e una struttura UPS modulare e scalabile, con meccanismi di sicurezza che in caso di sostituzione dei componenti in modalità “live swap” proteggono l’operatore da eventuali archi elettrici.

Dal chip al chiller: il raffreddamento passa al liquido

Il tradizionale raffreddamento ad aria è efficace solo fino a una potenza di 50 kW per armadio, ma come abbiamo visto con 72 chip che arrivano a dissipare 1 kW ciascuno e le apparecchiature di contorno, i rack per la IA superano abbondantemente i 100 kW.

L’acquisizione di Motivair, avvenuta nel marzo di quest’anno, consente a Schneider di gestire in prima persona anche i sistemi a liquido, inclusi quelli ibridi. “Oggi molti clienti optano per soluzioni miste aria-acqua, che offrono flessibilità e permettono di introdurre armadi per infrastrutture AI anche in data center non nativamente progettati per supportarle. Alcuni reference design includono specificamente il caso “retrofit” (l’adattamento di un data center esistente alle esigenze dei nuovi carichi di lavoro) e i nostri team di tecnici possono supportare clienti e partner lungo durante tutto il processo, dallo studio di progettazione alla selezione dei contractor, fino all’installazione presso il cliente finale”, spiega Ippolito.

Il tutto è gestito dalla piattaforma EcoStruxure IT, che include moduli come IT Advisor Cooling Optimize – basato su algoritmi AI per ottimizzare il flusso d’aria – e strumenti per la simulazione termica. Sebbene funzioni al meglio con impianti e apparati della casa, l’intero ecosistema è “vendor agnostic” e permette l’integrazione con tecnologie di terze parti, consentendo di avere una visione unificata dell’infrastruttura.

Governare contemporaneamente alimentazione e raffreddamento non è solo una questione tecnica. “Significa offrire al cliente la tranquillità di un interlocutore unico, in grado di progettare e supportare ogni fase dell’infrastruttura”, conclude Ippolito. Niente rischio di rimpallo di responsabilità tra fornitori differenti, quindi.

Efficienza energetica, un tema che riguarda tutta la società

Oltre che per gli operatori data center, i consumi degli AI data center sono un problema anche per i fornitori e gestori dell’energia e per la società nel suo complesso. Efficienza e sostenibilità diventano un imperativo non solo economico, ma anche di ecosistema e sociale.

“Secondo il rapporto dell’Agenzia internazionale per l’energia, attualmente i data center rappresentano circa l’1,5-2% del consumo di elettricità mondiale, ma con la AI questa percentuale è destinata a raddoppiare se non adottiamo rapidamente pratiche più efficienti dal punto di vista energetico, mettendo a terra diverse strategie lungo l’intero ciclo di vita del Data Center: dalla progettazione, alla messa in opera, alla manutenzione e gestione” afferma Silvia Olchini.

Per Schneider Electric, la sostenibilità è un valore perseguito innanzitutto internamente – come testimonia il riconoscimento per la seconda volta come l’azienda globale più sostenibile al mondo di Corporate Knights – ma anche all’esterno, nel supporto fornito ai partner e clienti nella attuazione della propria strategia di sostenibilità.

“Per questo Schneider Electric offre un portafoglio di soluzioni end to end completa: dal grid al chip, dal chip al chiller che permette di coprire in modo efficiente le nuove esigenze del flusso di potenza e termico dell’AI, fornendo agli operatori Data Center la cosiddetta ‘peace of mind’”.

Si tratta quindi di un approccio olistico in cui l’efficienza viene implementata e monitorata nei diversi punti critici dell’infrastruttura grazie anche all’ausilio di piattaforme di monitoraggio predittivo e a servizi che ne permettono l’ottimizzazione in un’ottica generale di riduzione dei consumi e del relativo impatto ambientale.

“Siamo a fianco del cliente quindi in ogni fase con soluzioni e servizi di consulenza che intendono unire performance, resilienza e attenzione al raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità”, conclude Olchini.