Wat betekent het einde van PUE?

De meeste mensen kennen natuurlijk wel de zegswijze regeren is vooruitzien’. Maar hoe zien wij vooruit op het einde van de PUE, vraagt doorgewinterde industrieveteraan Jos Bijvoet zich in dit artikel af.

Wereldwijd wordt de IT-industrie gezien als een belangrijke oorzaak van het almaar stijgende energieverbruik. De afgelopen jaren was er veel te doen over energie-efficiency in datacenters, omdat die gezien worden als ‘de grote energieslurpers’. We weten allemaal wat er, al dan niet uit vrije wil, aan inspanning is verricht om datacenters meer efficiënt te maken. En niet zonder succes, zoals blijkt uit de data van het International Energy Agency. Het wereldwijde energieverbruik in datacenters zweeft kort onder de 200 TWh (zie figuur 1).

Figuur 1. Het wereldwijde energieverbruik in datacenters.

Groei is onvermijdelijk

Een snelle analyse leert dat het verbruik voor infrastructuur (koeling, verlichting et cetera.) aan het afnemen is. Daarentegen stijgt het verbruik voor opslag en servers. Is dat raar? Nee, want de digitalisering blijft wereldwijd groeien. De sombere benadering is dat het energieverbruik zal exploderen als gevolg van de groei die onder andere voortkomt uit trends als:

• Cisco ziet dat het wereldwijde internetverkeer is verdrievoudigd sinds 2015 en verwacht een groei naar 4,2 zettabytes (4,2 miljard gigabytes) tegen 2022.
• De verwachting is dat het aantal mobiele internetgebruikers zal blijven groeien, er zijn er al 6,3 miljard in 2019.
• Het aantal IoT-connecties zal naar verwachting groeien naar meer dan 25 miljard in 2025.
• De groei van de - al dan niet relevante - hoeveelheid opgeslagen data.
• Mobiele apparaten zullen tegen 2022 meer dan 70% van het dataverkeer verwerken, vooral als gevolg van streaming diensten.
• Digitale technologie als AI, VR, auto’s, smart cities, et cetera.

Digitale technologie is alom aanwezig en beïnvloedt de manier waarop wij leven, werken, spelen, reizen en dergelijke. Maar tegelijkertijd creëert het nieuwe uitdagingen in veiligheids- en privacyrisico’s. Toename ervan is ook onvermijdelijk.

PUE als nuttig hulpmiddel

Beperken van groei in energieverbruik in datacenters vraagt dus steeds meer aandacht en zal grotendeels afhankelijk zijn van de snelheid waarmee maatregelen en technologie op het gebied van energie-efficiency ontwikkeld kunnen worden. Tot nu toe konden we hierbij gebruikmaken van een handig en nuttig hulpmiddel. Dat was het vergelijkingsgetal tussen het elektrisch verbruik voor IT en verbruik voor ondersteunende zaken. Met andere woorden: de PUE. Met dit instrument in de hand zijn we er, ondersteund door technische ontwikkelingen en ASHRAE TC9.9, wereldwijd in geslaagd het tij te keren en heeft de marketing de PUE omarmd als ‘unique selling point’ voor datacenters.

Er worden overigens in marketinguitingen spectaculair lage waarden gepresenteerd. Ik vraag mij af of dit in de exploitatie ook daadwerkelijk wordt gehaald. Net als bij de Tier-classificatie van Uptime Institute, het verschil tussen ‘Tier III Ontwerp’ versus ‘Tier III Gebouwd’ classificatie, zien we de PUE vaak als ‘Ontwerp PUE’ verschijnen. Dat de praktijk weerbarstiger is, zal elke datacenter manager beamen. Overigens hecht ik meer waarde aan de betrouwbaarheid van de infrastructuur dan aan een getal van 1.3 of 1.2.

Veel bereikt

Er is de afgelopen jaren veel gerealiseerd als het gaat om de optimalisatie van de infrastructuur, zeg maar de facilitaire kant van het datacenter. Zou dat niet zo zijn geweest, dan waren we wereldwijd al boven de 200 TWh aan eindgebruik gestegen. Maar er is een eind aan dit soort verbeteringen en ik meen dat dit al een tijdje in zicht is. ­Volgens de bekende 80:20-regel (naar Pareto) zullen de laatste bruikbare 20% aan maatregelen zich vertalen in 80% van de kosten/effort. En tegen de Nederlandse kostprijs van een KWh is de business case dan niet positief. Je kunt van een oud gebouw geen nieuw gebouw maken, dus is er een einde aan haalbaarheid van optimalisatie. Er zal dus gekeken moeten worden naar alternatieven en dat vindt dan ook in toenemende mate plaats.

Alternatieven

Warmteterugwinning, smart grid, groene energie, slimme nieuwbouw en dergelijke zijn allemaal goed bedoelde pogingen. Bij de zoektocht naar besparingen wordt mijns inziens te weinig gekeken naar de IT-kant van de vergelijking. Als ik aan IT-verbruik iets doe, telt dat 1,2, 1,3 of 1,5 keer door - afhankelijk van mijn PUE. Snel verdiend lijkt mij. Vandaar dat Uptime Institute zich nu ook afvraagt in hoeverre PUE nog wel een rol dient te spelen.

De ons helaas ontvallen Mees Lodder richtte zich op wat mij betreft de kern van het probleem: de processor in de server, die vaak - ongeacht de noodzaak - vol gas draait. Uit zijn ideeën is inmiddels het LEAP-project van de Amsterdam Economic Board, Green IT Amsterdam en andere instellingen en partijen ontstaan.

De processor was in het verleden een beruchte stroomslurper. Er ­waren fabricaten die in idle nog 90% van de nominale energie verbruikten - met alle gevolgen vandien voor de achterliggende keten van ventilatoren en koeling. Sommige servers hebben weinig ventilatoren met hoog toerental, andere hebben er meer die met een laag toerental draaien, afhankelijk van wat men als het meest effectieve en efficiënte ventilator-ontwerp ziet.

En wat te denken van de efficiency van de elektrische voeding - x2, x4 of x6 per server? Allemaal zaken die over het algemeen geen rol ­spelen bij de aanschaf van een server. Ja, er is veel verbeterd op dat gebied, maar dan moet je er bij aanschaf ook wel op letten en zul je gebruik moeten maken van het energiemanagementsysteem (power management) dat in servers aanwezig is. En dan zijn er natuurlijk ook ­bedrijven die niet elke drie tot vijf jaar de servers vernieuwen. De tip van elke energie-coach zal daarom zijn: uitzetten wat je niet gebruikt. Dat bespaart het meest!

Jos Bijvoet was meer dan 30 jaar verantwoordelijk voor datacenter infrastructuur management bij een grote financiële multinational en geniet erkenning voor zijn visie in de internationale datacenter gemeenschap.