O que é PUE? E, qual sua relação com sustentabilidade?
Conheça mais sobre o PUE, o indicador que serve como norte na década de sustentabilidade ambiental. Afinal o desafio dos data centers não é só atender à demanda exponencial por dados, mas sim fazê-lo de maneira ecologicamente responsável.
A crescente dependência de meios eletrônicos traz consigo um paradigma ambiental. Para o processamento e armazenamento de altos volumes de dados, cada dia mais vemos a construção de novos centros de dados, sejam eles centralizados ou na borda, aumentando significantemente o consumo de energia no planeta.
Segundo a International Energy Agency (IEA), o consumo de energia de datas centers irá dobrar entre 2022 e 2026, impulsionado principalmente pelas novas tecnologia com IA e criptomoedas. Ambas as aplicações exigem o processamento de altos volumes de dados, por consequência, alto consumo energético.
Atenta a esta variável, a Green Grid introduziu na indústria o indicador que se tornou o mais utilizado para definir a eficiência energética das instalações de dados, o Data Center Power Usage Effectiveness (PUE).
Desde a sua introdução, o PUE ajudou a concentrar a atenção na eficiência da infraestrutura mecânica e elétrica, uma das principais causas do desperdício de energia e da ineficiência nos data centers, e ajudou a impulsionar a adoção de muitas práticas recomendadas de energia e refrigeração.
PUE eficiente é alto, ou baixo?
De acordo com a métrica, um PUE baixo indica eficiência energética, redução de custos operacionais e mitigação de impacto ambiental. Um PUE alto, ao contrário, sinaliza desperdício de energia, altos custos operacionais e importantes impactos ambientais.
É essencial à análise, levar em consideração que o sistema de resfriamento da instalação do data center é a peça central para definir estratégias eficazes e capazes de melhorar o PUE. Tendências atuais consideram, inclusive, a possibilidade de utilização de resfriamento líquido, além da adoção de fontes de energia renovável para reduzir custos, maximizar desempenho, priorizar a sustentabilidade e tornar a operação ainda mais eficiente.
Como se calcula o PUE de um data center?
O PUE contrapõe o consumo de energia de todos os componentes, incluindo sistemas de resfriamento, iluminação, segurança e equipamentos auxiliares dividido pelo consumo de energia dos equipamentos de TI, que são responsáveis pelo processamento e armazenamento de dados, o ideal é que o resultado se aproxime de 1.
A métrica Data Center Power Usage Effectiveness (PUE) é importante para identificar oportunidades para melhorar a eficiência operacional do data center, comparar data centers semelhantes, implementar melhorias em projetos e processos e redimensionar energia para equipamentos adicionais de tecnologia da informação (TI).
Como se classifica o resultado de um PUE?
Levando-se em conta que PUE é a relação entre o consumo total de energia das instalações e o consumo de energia dos equipamentos de TI, é possível comparar a eficiência do data center por meio da tabela de benchmark que classifica as posições entre Platina (PUE menor que 1,25) até a posição não reconhecido (PUE maior que 2,5), passando por outras posições como Ouro (PUE entre 1,35 e 1,43), Prata (PUE entre 1,43 e 1,67) e Bronze (PUE entre 1,67 e 2).
Confira o gráfico explicativo:
Quanto mais próximas as instalações estiverem do PUE Platina, menos energia está sendo consumida por sistemas de resfriamento e outros equipamentos auxiliares. Levando-se em consideração o fato que data centers precisam de eletricidade não apenas para funcionarem 24 horas por dia, mas também para seu complexo sistema de resfriamento, o ideal é que se busque sempre o PUE Platina, seja no processo de instalação, ou nas oportunidades de revisão de projetos e expansão das atividades de armazenamento dados.
Existem dados sobre a eficiência energética de data centers?
De acordo com o Relatório de Sustentabilidade de 2022 do Google, a capacidade de armazenamento de dados em nuvem de computação é hoje sete vezes maior do que há cinco anos. E um dos grandes desafios para o mercado de data centers é reduzir o consumo de energia para contribuir com as metas ambientais e de negócios de forma que a indústria de dados possa evoluir priorizando a eficiência energética e a diminuição da utilização de metais pesados.
Desde 2018, o Uptime Institute tem alertado sobre a probabilidade de regulações governamentais mais rígidas e maior pressão pública em relação à sustentabilidade das instalações de data center.
De acordo com as análises do Uptime Institute, até 2030, ao passo que as organizações falhem nos objetivos de sustentabilidade e nos requisitos legais, as punições devem ser mais rígidas, frequentes e custosas do ponto de vista financeiro e operacional.
Melhorias são esperadas à medida que a obtenção de energia limpa, ou renovável seja uma realidade para a indústria de data centers. Boas práticas, como a separação do ar quente e frio e até a construção de centros de dados inteiros concebidos para minimizar ineficiências energéticas, além da substituição de sistemas de refrigeração mais antigos e menos eficientes pelos mais novos, já representam importante redução do PUE em nível global, como se pode observar no gráfico disponibilizado pelo Uptime Institute, em 2023.
PUE anual médio de Data Centers (n=567)
Entretanto, os dados indicam certa estagnação nos ganhos de eficiência energética nos últimos anos. Ao que parece, as melhores práticas implementadas nestes primeiros anos de métrica PUE parecem ser aquelas que não exigiram investimentos substanciais e sim alterações em processos com aportes financeiros relativamente pequenos e incrementais. Observe a lista de melhores práticas para a redução do PUE, compiladas pela, um dos principais Centros de investigação científica e acadêmica da Europa:
Avanços adicionais precisarão de maiores investimentos, de foco e envolvimento da indústria de TI com as metas ambientais de curto, médio e longo prazo. A Comissão Europeia também publicou as práticas menos implementadas, que incluem além de mudanças estruturais na cultura organizacional das empresas de Tecnologia da Informação, alterações operacionais estratégicas que envolvem investimentos e riscos operacionais, conforme está demonstrado na figura abaixo:
Em certo sentido, se observarmos em perspectiva, podemos afirmar que a trajetória dos data centers já conta uma história bastante positiva. Os servidores têm observado aumentos consistentes na eficiência energética nas últimas décadas, permitindo que os operadores de infraestrutura aumentem constantemente a capacidade computacional, ao mesmo tempo que reduzem o consumo de energia, através da atualização de hardware.
Mas, as oportunidades de economia energética são tão grandes, que se forem totalmente implementadas poderiam reduzir significativamente o consumo dos data centers globais.
Um data center com mais de cinco anos de operação, que correspondem 40% dos servidores em utilização hoje, representam 66% da energia total consumida, mas contribuem com apenas 7% da capacidade computacional atual, conforme pode-se observar no gráfico:
