Фотоотчет: как организовано водопользование в дата-центрах Google

В августе 2019 года Ассоциация пользователей городских систем распределения воды американского штата Аризона (Arizona Municipal Water Users Association; AMWUA) построила 5-метровую пирамиду из бутылей с H2O рядом с главным входом в свой офис в городе Финикс.

Цель состояла в том, чтобы показать жителям этого пустынного региона, сколько воды каждый из них использует ежедневно (по 454 литра или 120 галлонов) и способствовать сохранению ценного ресурса через более рациональное водопользование.

Несколькими неделями ранее в соседнем городе Меса инженеры поискового гиганта Google представили вниманию общественности план по созданию гигантского центра обработки данных среди кактусов.

Муниципалитет города Меса является одним из основателей AMWUA. Но сохранение воды отошло на второй план при заключении сделки с крупнейшей американской интернет-компанией, которая для удовлетворения растущего спроса на свои сервисы (от онлайн-поиска до веб-рекламы и облачного хранилища) развертывает все больше вычислительных мощностей и задействует для их охлаждения системы общественного водоснабжения, уже испытывающие перегрузку .

Муниципалитет Месы гарантировал Google доступ к 1 миллиону галлонов (3,79 миллиона литров) воды в день для охлаждения центра обработки данных после ввода первой очереди проекта в эксплуатацию и до 4 миллионов галлонов (15,1 миллиона литров) в день, если проект будет завершен полностью. Если бы члены AMWUA решили построить пирамиду из бутылей с водой общей емкостью в 4 миллиона галлонов, она бы поднялась на тысячи метров в безоблачное небо Аризоны.

В течение многих лет в Google хвастались тем, что огромные серверные фермы корпорации, которые возводятся по всему миру, являются энергоэффективными и экологически чистыми. Но есть факт, который корпорация пытается сохранить в секрете. Ее ЦОД используют миллиарды литров воды. Причем многие из этих серверных ферм располагаются в засушливых районах, которые пытаются экономить этот ресурс, запасы которого ограничены.

В Google заявляют, что использование воды является коммерческой тайной, и даже государственные чиновники не могут раскрывать информацию о водопотреблении серверных ферм интернет-компании.

Но иногда соответствующая информация все же просачивается – например, во время разбирательств в судах между юристами Google и локальными коммунальными компаниями либо природоохранными группами.

Так, только в 2019 году поисковый гигант Google, согласно официальным записям, опубликованным в открытом доступе, запросил или получил у американских властей более 2,3 миллиарда галлонов (8,1 миллиарда литров) воды для удовлетворения потребностей своих центров обработки данных в трех разных американских штатах.

По мнению экспертов, уровень нагрузки инфраструктуры интернет-компании на систему водоснабжения может увеличиться на фоне того, как Google будет усиливать конкуренцию с Amazon.com Inc. и Microsoft Corp. на быстро развивающемся рынке облачных вычислений.

У Google в настоящее время есть 21 дата-центр. После вливания 13 миллиардов долларов в офисы и центры обработки данных в 2019 году поисковый гигант планирует потратить на них еще 10 миллиардов долларов в этом году.

Корпорация Google часто размещает центры обработки данных рядом с крупными городами и мегаполисами, чтобы обеспечивать минимальные задержки при передаче данных между пользователями и серверами. Иногда это означает строительство ЦОД в жарких и сухих регионах. Серверы внутри ЦОД легко нагреваются, и для их охлаждения требуется вода.

Города, испытывающие дефицит воды, вынуждены идти на компромисс между сохранением водных ресурсов и экономическим развитием, когда поисковый гигант Google предлагает им весьма выгодные сделки и солидные инвестиции.

Еще один компромисс касается дата-центров поискового гиганта. Инженеры Google в течение многих лет упорно трудились над тем, чтобы уменьшить «углеродный след» своих центров обработки данных. В наши дни оборудование внутри ЦОД корпорации обеспечивает гораздо больше вычислительной мощности на каждый ватт используемой электроэнергии, чем десятилетие назад.

В своем экологическом отчете за 2019 год специалисты интернет-компании утверждали, что сокращение энергопотребления также делает ее более водосберегающей: «Для производства электроэнергии требуется вода, поэтому чем меньше электроэнергии мы используем для удовлетворения потребностей наших центров обработки данных, тем меньше наш «водный след»».

Однако эксперты говорят, что операторам и владельцам ЦОД, как правило, приходится мириться с компромиссом между использованием воды и электроэнергии. Если потребление воды снижается, потребление электроэнергии возрастает и наоборот.

Согласно упомянутому выше экологическому отчету, Google полагается на адиабатическое охлаждение, в ходе которое вода испаряется для снижения температуры воздуха в машзалах с серверами, расположенных внутри дата-центров.

Наиболее распространенными системами оптимизации температурного режима серверов являются кондиционеры. Их эксплуатация является весьма энергозатратной. При испарительном охлаждении потребляется меньше электроэнергии, чем в случае использования кондиционеров, но данный процесс требует больше воды.

Операторы и владельцы ЦОД часто предпочитают именно на адиабатическое охлаждение, поскольку данный подход банально обходится дешевле в долгосрочной перспективе: вода, как правило, дешевая — затраты на электроэнергию намного выше.