Новая система охлаждения Nvidia: как это работает
Nvidia представила систему тёплого водяного охлаждения, которая, по заявлению компании, способна радикально сократить расход воды в дата-центрах — вплоть до «практически полного устранения водопотребления» на уровне объекта. «Проблема водопотребления дата-центров в значительной степени решена», — заявил Джош Паркер, главный специалист по устойчивому развитию Nvidia, в интервью Axios.
Система работает по принципу замкнутого контура: хладагент заливается один раз и циркулирует на протяжении всего срока службы объекта, без необходимости подпоя воды. Охладитель подаётся в стойки при температуре 45 °C (113 °F) — достаточно горячо для человека, но безопасно для электроники. После прохождения через серверы жидкость нагревается до 55 °C (131 °F), отводя значительное количество тепла от оборудования. При такой температуре наружный воздух в большинстве климатических зон способен отводить тепло через пассивные радиаторы без испарительного охлаждения и даже без вентиляторов. Дата-центр без вентиляторов и чиллеров — это не только экономия воды, но и более высокая энергоэффективность, и тишина.
За стенами дата-центра: скрытый водный след ИИ
Однако экономия воды внутри объекта — лишь часть истории. Проблема в том, что Nvidia измеряет водопотребление дата-центра, проводя условную границу вокруг здания: всё, что внутри, учитывается, а всё, что снаружи, — игнорируется. В реальности водозатраты за пределами дата-центра — прежде всего на выработку электроэнергии и производство микросхем — могут удваивать или утраивать общий водный след объекта. Таким образом, решение Nvidia закрывает лишь около четверти–трети реального водопотребления центров обработки данных, связанных с ИИ.
По данным U.S. Geological Survey, тепловые электростанции на ископаемом топливе являются одними из крупнейших потребителей воды в США — 2,7 миллиарда галлонов в день, причём бо́льшая часть расходуется на испарительное охлаждение. Природный газ потребляет 1,17 литра воды на каждый киловатт-час выработанной электроэнергии, а угольные станции — 2,2 литра на тот же объём. По оценкам Международного энергетического агентства (IEA), электростанции на ископаемом топливе сегодня обеспечивают около половины всей энергии, потребляемой дата-центрами.
Энергетика и будущее: почему проблема никуда не денется
Гидроэлектростанции, поставляющие около 10% энергии для дата-центров, потребляют воду иным образом — испарение из их водохранилищ приводит к потере 6,8 литра на каждый выработанный киловатт-час. Геотермальная энергия, которую технологические компании начинают осваивать, даёт сильный разброс показателей в зависимости от конкретной технологии. Некоторые стартапы в сфере усиленной геотермальной энергетики, например Fervo, заявили о намерении использовать преимущественно «деградированную» воду, которая иначе осталась бы неиспользованной.
Ветровая и солнечная энергия потребляют ничтожно малое количество воды — порядка 0,01 и 0,03 литра на киловатт-час соответственно, причём эти цифры включают расходы на производство и очистку солнечных панелей. Хотя доля возобновляемых источников в новом энергобалансе растёт, по прогнозу IEA, природный газ и уголь по-прежнему обеспечат более 40% новой электроэнергии, необходимой для удовлетворения спроса дата-центров к 2030 году. Без кардинального изменения этой траектории дата-центры будут продолжать потреблять огромные объёмы воды — вне зависимости от того, что Nvidia делает внутри своих стен.