Холодная обработка

Совет по цифровой экономике при Совете федерации РФ предложил создать в Арктике льготные условия для развития центров обработки данных (ЦОД) на базе отечественного оборудования. Среди преимуществ размещения в арктической зоне указывается экономия на охлаждении ЦОД. В первую очередь подобные проекты могут быть интересны государственным и оборонным структурам, полагают эксперты, а плюсы от их реализации могут нивелироваться негативными факторами.

Безусловное преимущество ЦОД в Арктике — возможность свободного воздушного охлаждения, что позволяет добиваться максимальной эффективности энергопотребления

Фото: Евгений Павленко, Коммерсантъ / купить фото

Одной из задач в создании ЦОД является оптимизация потребления энергии, которая в больших объемах необходима для его работы, в том числе — для охлаждения воздуха, говорит генеральный директор Condair Russia Ирина Бернштейн, а круглогодичные низкие температуры воздуха северных широт могут использоваться для естественного охлаждения. «Низкие температуры наружного воздуха вместе с адиабатическим увлажнением, которое за счет мелкодисперсного испарения воды охлаждает воздушное пространство ЦОД, позволяют значительно экономить энергию и средства на охлаждение воздуха в серверных залах»,— отмечает она.

Безусловное преимущество ЦОД в Арктике — возможность свободного воздушного охлаждения, что позволяет добиваться максимальной эффективности энергопотребления, соглашается с госпожой Бернштейн генеральный директор Corpsoft24 Константин Рензяев. Также выделяемое серверным оборудованием тепло можно использовать для отопления близлежащей городской инфраструктуры (при наличии таковой), как, например, делает ЦОД компании «Яндекс» в финском городе Мянтсяля, уточняет он.

Преимущества ЦОД в Арктике могут быть связаны с отсутствием ограничений в выборе площадки для строительства объекта, считает руководитель по контролю эффективности фиксированного бизнеса компании «Билайн Бизнес» Николай Белов. Другим немаловажным фактором действительно является потенциальная экономия на кондиционировании помещений, так как возможно использование естественного охлаждения даже в летние месяцы по технологии freecooling. «В средней полосе России использование естественного притока воздуха для охлаждения серверного оборудования позволяет экономить до 50% на электроэнергии. В Арктическом регионе этот показатель может быть в значительной степени увеличен»,— уточняет он.

Среди неочевидных преимуществ создания ЦОД в Арктике эксперт по цифровой трансформации ГК «Нетрика» Алексей Барышкин называет относительно низкую цену земельных участков в регионах арктической зоны, а также естественную низкую пыльность воздуха, связанную со спецификой почв и горных пород. Этот фактор, по его словам, ведет к снижению затрат на установку и замену противопыльных фильтров в ЦОД.

По словам руководителя ЦОД Linxdatacenter в Петербурге Тараса Чиркова, задачи энергосбережения будут далеко не в топе возможных эффектов подобных проектов в Арктике, скорее они принесут уникальный опыт работы в экстремальных условиях, PR-эффект и занятие ниши на рынке услуг ЦОД. При этом в силу особенностей дата-центра как инженерного объекта при определенных условиях понадобится прогревать машинные залы с оборудованием, поэтому «далеко не все так просто и радужно, как это может показаться при первом приближении к проекту», указывает эксперт.

«ЦОД не несет большой практической пользы без обеспечения связности его ресурсов путем сетевой инфраструктуры. Соответственно, в виду удаленности региона предстоит как-то решать задачу подключения стоек и размещенных там IT-систем к узлам обмена трафиком, ресурсам заказчиков и клиентов. Удаленность от общеобменных центров связи вызовет большие задержки. Построить надежные каналы в Арктику — отдельный проект сам по себе. Второй момент — обеспечение электропитанием. Это задача сопоставимого уровня сложности с учетом удаленности региона и экстремальных температур»,— говорит господин Чирков.

Вся электроэнергия, которая подводится к серверам, преобразуется в тепло, которое необходимо отводить для корректной работы оборудования. Если погода на улице позволяет не охлаждать воздух для подачи его в серверную — это, конечно, плюс, но речь идет не о строительстве хладокомбината или морозильной камеры, где необходимо подавать минусовую температуру, обращает внимание директор по инфраструктуре Selectel Алексей Еременко. «Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE), например, рекомендует охлаждать серверное оборудование воздухом в диапазоне +15–32°С. Большая часть территории нашей страны комфортно попадает под такой температурный режим. Более того, мы видим, что минусовая температура, которая часто преподносится как главный плюс Арктического региона, оператору дата-центра вообще не нужна»,— подчеркивает он.

С точки зрения строительства каких-либо преимуществ в создании ЦОД в арктической зоне нет, категоричен главный инженер IT-компании КРОК Петр Вашкевич. Более того, говорит он, неизбежны сложности, связанные с прокладкой линий связи, подвозом топлива, обеспечением постоянного электроснабжения, логистикой, и даже если удастся повысить энергоэффективность такого ЦОД, вряд ли это будут настолько значимые показатели, которые окупят все возможные издержки.

«Сверхнизкие температуры накладывают свои ограничения на работу систем охлаждения, жизненно необходимых для IT-оборудования в ЦОД. При температуре минус 40–50°С возникают ситуации с обморожением хладоносителей, автоматики и приводов, а проводить ремонтные работы в арктической зоне крайне сложно»,— добавляет он.

Проблемы с питанием

Самое важное для дата-центра — надежный постоянный источник электрической энергии, подчеркивает директор по инфраструктуре Selectel. «Я не обладаю точными статистическими данными, но могу предположить, что районы, где расположено множество различных производств, исторически имеют лучшую инфраструктуру с точки зрения энергетики. Арктика все-таки ассоциируется с суровым регионом, где изначально менее выгодно строить различные производства из-за сурового климата и меньшего количества людских ресурсов»,— говорит он.

Эксперт подчеркивает, что для роста направления создания ЦОД никто не будет специально развивать инфраструктуру, должен быть какой-то «паровоз», который за собой все потянет. «Какая отрасль в экономике может стать локомотивом для резкого улучшения энергетической инфраструктуры в Арктике, мне неизвестно. То есть преимущества в виде более надежного и дешевого электричества в Арктике, по моему мнению, нет»,— отмечает господин Еременко.

В первую очередь в создании ЦОД в Арктике в настоящее время заинтересовано государство, потом энергокомпании, владеющие дешевой генерацией, и только потом операторы ЦОД, говорит Константин Рензяев. Но чтобы операторы ЦОД и их клиенты были заинтересованы в создании таких центров, им нужно обеспечить дешевое электричество, солидарен он с господином Еременко. «К сожалению, в отличие от скандинавских стран, у нас на полярном круге нет избытка дешевой электроэнергии. Как вариант — плавучая атомная станция или активное строительство приливных энергостанций, но их строительство — длительный и дорогостоящий процесс»,— уточняет эксперт.

Отсутствие запасов мощности и близкорасположенных узлов питания в виде АЭС и ТЭС, а также электросетей с большой пропускной способностью, входящих в состав ЕЭС с кольцевой схемой питания, действительно является основным препятствием для строительства ЦОД в Арктике, соглашается с коллегами главный инженер проекта департамента центров обработки данных компании «Техносерв» Сергей Ращихин. Впрочем, считает он, если решить вопрос инфраструктуры и обеспечения электричеством, то экономия может достичь 10–15% затрат на мощность в электроэнергии по сравнению с ЦОД в умеренных широтах РФ.

«В качестве дополнительных источников можно рассматривать решения на базе альтернативной энергетики — ветровые установки, солнечные панели. В совокупности с использованием основного источника энергии можно получить экономию до 15–20% относительно стандартного решения. Эти расчеты относятся к планированию крупных или средних ЦОД — с мощностью от 5 МВт и более»,— отмечает эксперт.

Государственный интерес

В первую очередь интерес к ЦОД в Артике могут проявлять компании государственного сектора или госмонополии, у которых бизнес расположен в этом регионе или в приарктических зонах, считает Николай Белов. Также в построении собственной инфраструктуры в Арктике могут быть заинтересованы организации, испытывающие потребность в больших серверных мощностях, которые в результате смогут экономить за счет сокращения затрат на охлаждение, но результат будет заметен только при больших объемах, а также если владелец такого технологического ЦОД, призванного решать внутренние потребности бизнеса, дополнительно обладает инфраструктурой передачи данных для связности ЦОД со своей сетью. К таким компаниям эксперт относит операторов связи.

Прежде всего проекты ЦОД в Арктике могут быть интересны оборонным предприятиям, считает Тарас Чирков, также они могут реализовываться в формате небольших edge-ЦОД для обеспечения нужд развивающейся навигации Северного морского пути, но практическую пользу от проекта можно получить только при условии мобилизации ресурсов, то есть в результате политической воли.

Строительство ЦОД могло бы быть связано с реализацией крупного федерального проекта, в рамках которого наличие среднего или крупного ЦОД стало бы целесообразным, отмечает господин Ращихин. К таким задачам он относит проект по организации телеком-сетей или строительство крупного инфраструктурного объекта, например, промышленного комплекса с логистическими центрами.

Накопленная экспертиза реализации ЦОД в арктической зоне есть, но, к сожалению, не в России, сетует господин Рензяев. «С другой стороны, очень хорошие проектные решения есть у компании "Яндекс", и нет технических проблем по их реализации со стороны подрядчиков. Есть еще вопрос с каналами связи, но, как показывает пример строительства волокна до Норильска по крайне сложному рельефу, через болота,— все реализуемо. В общем, единственный вопрос, который смущает,— наличие источников электроэнергии в арктической зоне. Все остальное, очевидно, может быть экономически, социально и политически интересно»,— считает эксперт.

Алексей Еременко отмечает, что ему было бы крайне интересно поучаствовать в таком амбициозном и сложном проекте, как создание ЦОД в Арктике, но только для удовлетворения внутренних интересов и понимания предела человеческих возможностей: практического интереса для бизнеса в строительстве дата-центров в российской Арктике он не видит. «Это для США подобная тема может быть крайне интересной, у них один из самых северных городов страны Вашингтон находится на одной параллели с нашим Сочи. У нас нет проблемы жаркого климата для такой индустрии, как дата-центры. Их можно строить почти везде, где есть электричество и достаточное количество конечных пользователей облачных продуктов, которые в этих дата-центрах установлены. Кажется, что это не про Арктику»,— высказывается эксперт.

Успешный опыт

Уже существуют ЦОД, которые успешно работают в некоторых регионах Финляндии и Норвегии, максимально близких по климату, но в этих случаях решены задачи близости к телекоммуникационным каналам, а также к энергетическим ресурсам, говорит руководитель ЦОД Linxdatacenter. То есть они прежде всего коммерчески востребованы, а их расположение на Севере носит второстепенный характер для проекта в целом.

Петр Вашкевич в качестве удачного опыта приводит пример ЦОД в Апатитах: там проблема с низкими температурами была решена за счет размещения ЦОД по схеме «здание в здании», что позволило обеспечить корректную работу систем охлаждения, а поскольку местность обжитая, вопросы с логистикой также были решены. Тем не менее проблемы со стройматериалами и местными квалифицированными кадрами при строительстве все равно возникали.

Ирина Бернштейн указывает на проект Condair по оснащению системами увлажнения и охлаждения воздуха ЦОД Facebook в городе Лулео в Швеции, который находится рядом с Северным полярным кругом. «Наш опыт был успешным, так как Facebook не закупает энергию для охлаждения ЦОД, а использует естественную температуру наружного воздуха вместе с адиабатическим охлаждением воздуха. ЦОД в этом регионе Швеции с 2013 года являются единственным экономическим фактором для развития региона, инфраструктуры и роста благосостояния жителей, который увеличился в тысячи раз»,— подчеркивает она.

Известным северным, хоть и не арктическим, проектом является дата-центр Google в финском городе Хамина, который был создан в 2011 году, рассказывает Алексей Барышкин. В нем используются некоторые характерные для северных регионов особенности: сам дата-центр расположен в здании бывшей целлюлозно-бумажной фабрики, надежное энергоснабжение обеспечивается относительно дешевой электроэнергией, а охлаждение производится, в том числе, за счет холодной воды Финского залива. В относительной близости от дата-центра Google в столичном регионе Финляндии в 2018 году разместил свой аналогичный объект немецкий поставщик веб-сервисов Hetzner, добавляет эксперт.