К сожалению, многие руководители боятся внедрять энергоэффективные решения, опасаясь, «как бы чего не вышло». Максимум, на что удается уговорить, — применение энергосберегающих систем освещения. Экономия в других сферах, в том числе путем внедрения энергоэффективного ИТ-оборудования, многим не кажется экономически целесообразной, особенно в период непростой ситуации в стране.

Немало говорится о том, что возникшие сложности с энергоснабжением способствуют внедрению энергоэффективных решений. Но это не совсем так. На мой взгляд, ситуация в данной сфере в Санкт-Петербурге не слишком отличается от той, что сложилась в Москве или любом другом городе, где население превышает миллион. Точно так же генерирующим компаниям приходится вкладывать немалые средства в строительство или модернизацию трансформаторных подстанций, и сроки таких проектов могут затягиваться, часто на многие годы. Именно поэтому компании при выборе офиса вынуждены ориентироваться на те мощности, которые есть, и не больше. И чем ближе к центру города, тем больше шансов на то, что эти самые мощности будут серьезно ограничены. Однако об экономии начинают вспоминать лишь тогда, когда дефицит энергии становится препятствием для реализации проектов. А если мощности удалось приобрести на стороне, то об экономии забывают. Особенно, как это ни парадоксально звучит, в кризис, когда потребление электроэнергии падает и проблема дефицита мощностей исчезает сама собой.

Вот пример из жизни. Меня как-то пригласили поработать в одну фармацевтическую компанию. Она тогда открыла новый офис и складской комплекс. Ленэнерго не смогло предоставить требуемую мощность, и элект­роэнергию пришлось приобретать на стороне. Конечно же стоимость её заметно отличалась от среднегородской, естественно, в большую сторону. Но при этом я не заметил, чтобы сотрудники прикладывали ­какие-то усилия для экономии электроэнергии. Мало того, более высокая её стоимость никак не отражалась и на ИТ-инфраструктуре. Руководство компании не предлагало использовать энергосберегающие технологи, так как не верило, что деньги будут действительно сэкономлены. Единственное, что запомнилось: ИТ-персонал строго отслеживал отключение ПК в последний рабочий день недели. И если сотрудники этого не делали, ПК отключался удаленно, а потом в первый рабочий день следовала разъяснительная беседа. В компании очень широко использовались технологии виртуализации, но если цель экономии электроэнергии и ставилась при ее внедрении, она не была приоритетной.

Технический прогресс ­как путь к энергоэффективности

Несложно заметить, что технологии развиваются и каждый год появляются новые энергосберегающие устройства. Среди них — осветительные приборы, элементная база, на которой строятся ПК, ноутбуки, серверы, периферия. Когда я был студентом, мой ПК потреблял 250–300 Вт. А сейчас мой ПК и два 24-дюймовых монитора вкупе потребляют раз в пять меньше. У очень многих единственным компьютером является ноутбук, который в рабочем режиме тратит пару десятков ватт. С серверами несколько сложнее, поскольку процесс снижения энергопотребления шел параллельно с ростом плотности монтажа, но если пересчитать энергопотребление в расчете на одно процессорное ядро, то снижение потребляемой мощности составило около десяти крат.

Появляются и другие технологии, внедрение которых позволяет существенно снизить потребление электро­энергии, например, виртуализация и VDI. Но реализация VDI для коммерческих компаний может обходиться дороже, чем традиционная инфраструктура, так что ее внедрение требует довольно тщательных расчетов. И тем не менее сократить общее энергопотребление для поддержания нужд офиса вполне вероятно.

Так что можно сказать, что процесс повышения энергоэффективности идет сам по себе, главное — вовремя менять оборудование. Вспомним: в свое время многие были приятно удивлены тем, как уменьшаются счета за электроэнергию по мере замены старых ЭЛТ-мониторов на новые ЖК или настольных ПК на ноутбуки. В середине «нулевых», на пике экономического роста, за которым введение в действие новых мощностей буквально не успевало, некоторые компании существенно ускорили такую замену, чтобы высвободить возможности для насущных проектов. Примеры тому были далеко не единичными, и о них писали в профильной прессе (см.: Семь вредных мифов о ЦОДах // IE. 2009. № 2–3). Впрочем, экономия энергии за счет повышенных трат на более дорогое оборудование зачастую приводила к некоторым финансовым потерям.

Если же говорить о производстве, то многие перспективные технологии довольно энергоемки, но мне не кажется, что и тут можно сократить энергопотребление на 40%, как того требует Указ Президента России № 889 от 4 июня 2008 года. Однако очень сложной задачей является сохранение электроэнергии при передаче. И без прорыва в этой области о полноценном энерго­сбережении говорить нельзя.

Снизил тепловыделение — уменьшил энергопотребление

Если же вернуться к ИТ, то многого можно достичь, повысив эффективность систем охлаждения вычислительных центров. Современные ЦОДы генерируют огромное количество тепла: около 90% всей мощности тратится на нагрев окружающей среды. Но чтобы оборудование работало исправно, это тепло необходимо отводить. Еще больше задача усложняется тем, что в окружающей среде необходимо строго поддерживать должную температуру. Решать эту непростую задачу призваны системы кондиционирования и вентиляции воздуха. И как ни странно на первый взгляд, на нужды охлаждения тратится в 2–2,5 раза больше мощности, чем потребляют непосредственно серверы и СХД.

Среди огромного разнообразия систем охлаждения каждый выбирает по их эффективности и по своему кошельку. Есть системы более сложные и дорогие, а есть и менее. Из школьного курса физики все знают, что чем больше теплоемкость, тем эффективнее теплоотдача. Из этого следует, что жидкостное охлаждение является более эффективным. И это правильно, ведь воды потребуется в 3500 раз меньше, чем воздуха. Специалисты утверждают, что водяное охлаждение снижает затраты на электропотребление на 15–20%, а сокращение затрат на инвестиции в ЦОД составляет до 35–40%. Но с другой стороны, использование жидкости влечет риск протечек. Так что многие эксперты не советуют подавать жидкость в ЦОД из-за этой опасности, а также в силу отсутствия культуры монтажа. Тем не менее согласно имеющимся прогнозам через пару лет вода будет охлаждать даже процессоры. К тому же возможно использование других жидкостей, утечка которых не вызовет неисправностей в оборудовании, и при этом негорючих и нетоксичных.

Новые технологии воздушного охлаждения, направленные на снижение электроэнергии (свободное охлаждение, или фрикулинг), также не могут не радовать своих покупателей. Согласитесь, зачем покупать дорогие прецизионные кондиционеры, если можно просто отводить тепло за счет контакта с холодным воздухом улицы? Данная технология имеет свои особенности. Считается, что в Москве и даже в более прохладном Санкт-Петербурге и других городах с подобным климатом использовать фрикулинг не получится. Но это не так. Специалисты гарантируют, что фрикулинг можно будет применять на протяжении 80–85% годового времени. Тем более, что требования по температурному режиму для ИТ-оборудования не так давно повысили до 35 градусов. Установки свободного охлаждения отличаются большими габаритами, зато окупают себя за три года.

Переход на менее «теплоемкую» технологию — тоже хороший вариант, но большинство ИТ-директоров предпочитают проверенные решения. Тем более, что платой за снижение энергопотребления часто является падение вычислительной мощности у низковольтных вариантов процессоров. Хотя бывает и наоборот. Тут хорошим примером являются SSD-диски, которые выгодно отличаются от традиционных магнитных как энергоэффективностью, так и быстродействием. А вот новые процессорные архитектуры, например ARM, смогут массово проявить себя только в будущем, так как для них пока недостаточно программного обеспечения.

Конечно же экономически целесообразно не тратить дополнительную электроэнергию на охлаждение, а накопленное тепло использовать, скажем, для отопления офиса в холодную погоду. Но, к сожалению, реализовать это сложно технически. Либо недостаточным будет отвод тепла, либо не хватит отопительной мощности. Хотя положительные примеры реализации такого подхода в России есть.

Сам себе энергетик

Формально обеспечение автономного электропитания к теме энергоэффективности не относится, по крайней мере напрямую. Но все же данная тема весьма актуальна. К сожалению, далеко не все компании задумываются об автономной системе электропитания (АСЭ). Хотя, согласно рекомендациям Uptime Institute, такая система обязательно должна быть в ЦОДе, в результате чего пропадание напряжения в электросети даже не является нештатной ситуацией. Однако значительно чаще ограничиваются набором ИБП линейно-интерактивного типа, реже — стоечными системами бесперебойного питания. В таком случае запас по времени автономной работы обычно не превышает двух часов, и то лишь при условии, что у ИБП батареи новые. Возможно, связано это с тем, что создание АСЭ является делом довольно хлопотным, требующим большого количества согласований. Далеко не все готовы хранить на своей территории топливо и смазочные материалы, особенно если у компании нет своего автопарка.

Значительно чаще автономную систему электропитания можно встретить именно в ЦОДах, построенных либо для своих нужд, либо для коммерческого использования. Конечно же это связано с рисками, которые несут предприятия в случаях прекращения электроснабжения. Мне доподлинно известно, что в одной производственной компании с западным капиталом, где мне посчастливилось работать, согласно DRP (disaster recovery plan, план восстановления после катастроф) ущерб от приостановки отгрузки готовой продукции в течение трех часов составляет миллион евро. В соответствии с этим планом в том случае, если городская электрогенерирующая компания прекращает подачу электроэнергии, через десять минут необходимо запустить генератор. Дизельная установка будет снабжать электроэнергией серверную, производство и склад. При этом АСЭ не запускается автоматически. Но так как производство работает в режиме 7×24, всегда есть дежурный инженер, который и запустит генератор. Компании удалось соблюсти вопрос цены/качества и не переплачивать за невостребованные возможности. По словам главного энергетика, этот генератор запускался только два раза в год для профилактики. Но само его наличие гарантирует, что компания сумеет соблюсти обязательства перед своими клиентами.

Известны случаи, когда АСЭ становилась единственным источником электроснабжения. Наиболее показателен тут пример одного крупного фармдистрибьютора. В один, как говорится, прекрасный день на одном из складов данной компании возник пожар, после ликвидации которого в течение еще двух недель было невозможно пользоваться сетевой электроэнергией. Единственным источником электричества в этот период оказалась АСЭ. И не надо долго распространяться о том, что простой ИТ-систем удалось снизить до абсолютного минимума, что многократно снизило ущерб от столь неприятного форс-мажора.

Одним из направлений развития малой энергетики служит аренда мобильных АСЭ. Очевидно, что большинство компаний готовы закрыть мощностями своих АСЭ 30–40% всей электрической энергии на протяжении десятков часов. Ведь вероятность того, что «света» не будет неделю, две или даже месяц, крайне низка. И вкладывать средства в электростанции никто не будет. Так что в случае коллапса спасут именно компании, предоставляющие мобильный сервис АСЭ. При желании автономно можно работать неопределенный срок. Лишь бы стоимость данных услуг не превысила прибыль.