AIコンピューティングの普及が進むにつれ、データセンターはオーストラリアの電力網への需要を増大させるでしょう。オーストラリアが再生可能エネルギーインフラへの移行を進める中、データセンター事業者にとって電力不足の現実的なリスクが存在します。
オーストラリアとニュージーランドのVertiv社のクラウドおよびコロケーション担当アソシエイトディレクター、ベン・クロウ氏は、大規模データセンターキャンパスのプロバイダーは、データセンターの回復力を向上させるために、独自のローカル電源またはマイクログリッドの構築を検討できると述べた。
データ センターは、より高密度でより強力かつ高温になるラックを使用した AI コンピューティングへの移行により、従来の空冷に加えて新しい液体冷却技術を組み込む必要が生じるため、将来的にはデータ センター インフラストラクチャの設計についても慎重に検討する必要があります。
ジャンプ先:
- AIはデータセンターの電力消費を大幅に増加させる
- データセンターはバックアップ発電やマイクログリッドに頼ることができる
- データセンターはAIの高温化に対応するために新たな冷却技術を必要とする
- データセンターはAI主導の変化に対応して設計する必要がある
AIはデータセンターの電力消費を大幅に増加させる
CSIROによると、オーストラリアのデータセンター業界がどれだけのエネルギーを消費しているかを明確に示す情報は存在しない。国際エネルギー機関（IEA）は2020年、データセンターが世界のエネルギー消費量の1～1.5%を消費していると推定しており、この数字は過去10年間でほとんど変わっていない。
しかし、データセンターのエネルギー消費量は急増する可能性があります。近年、エネルギー効率の向上により消費量の増加は相殺されていますが、ガートナーは最近、AIコンピューティングパワーへの需要が高まり、2030年までにAIだけで世界の電力消費量の3.5%を占める可能性があると予測しました。
オーストラリアのデータセンターは規模が大きくなり、消費電力も増加している
Vertivのベン・クロウ氏は、オーストラリアのデータセンターの電力需要は増加していると述べた。数年前の大規模データセンター施設の消費電力は5メガワットだったが、現在では複数の建物からなる大規模キャンパス施設の消費電力は350メガワットに達し、エネルギー需要は急増している。
AIはさらに多くのエネルギーを必要とします。現在、地域データセンターの平均ラック密度（ラック1台あたりの消費電力）は約10キロワットです。AIシステムではこの電力消費量が40キロワットに増加し、ラック1台あたりの消費電力の4倍になります。
「需要はかなり伸びており、おそらくさらに高まるだろう」とクロウ氏は語った。
データセンターはバックアップ発電機やマイクログリッドに頼ることができる
オーストラリアが石炭火力によるベースロード電源の段階的廃止に着手しているまさにその時期に、データセンターの電力需要が増加していることは、データセンターの顧客を含む電力消費者にとってリスクにつながる可能性があります。例えば、2023年の夏には停電が発生するとの警告が出ています。
参照: AWS と Equinix は、オーストラリアのデータセンター停止の影響を軽減するための戦略を提供しています。
クロウ氏は、多くのベースロード電源が稼働しているため、今後1～2年間は停電は予想していないと述べた。しかし、再生可能エネルギーへの地域投資が追いつかなければ、将来的にデータセンターの顧客に影響を及ぼす可能性があると警告した。
「猛暑の日が増え、多くのエアコンが稼働するようになるかもしれません」とクロウ氏は述べた。「電力当局はデータセンターに対し、電力供給が困難であるため、オンプレミスの発電設備を稼働させるよう指示し始めるかもしれません。」
データセンターの設計は、短期的なバックアップ電源への移行に耐えられるものでなければならない
クロウ氏は、各データセンター顧客の要件とプロバイダー契約は異なるものの、最終的にはデータセンターは Tier 3 および Tier 4 の稼働率の機関として設計され、バックアップ発電を備えた施設を稼働させる能力を持つことになると述べた。
顧客データへのリスクは最小限であるものの、多くの場合、発電機を稼働させるためにディーゼルなどの汚染度の高い燃料源を使用する必要があり、これはデータセンタープロバイダー自身にとっても、環境、社会、ガバナンスを重視する顧客にとっても、最も持続可能な結果ではないとクロウ氏は述べた。
マイクログリッド技術はデータセンターインフラを支える可能性がある
地域データセンター市場では、エネルギー需要の高いデータセンターインフラの近くに、より地域限定の電力貯蔵施設、つまりマイクログリッドを建設し始める可能性があります。これらの技術は、エネルギーグリッドへの依存度を低減し、データセンター施設のレジリエンス（回復力）をさらに高めるでしょう。
これに沿って、テスラは巨大なリチウムイオン電池で南オーストラリア州の電力網の安定化に貢献したことで有名だが、今年、西オーストラリア州はディーゼル燃料のバックアップを回避し電力供給を確保するため、太陽光と電池のマイクログリッドを使用して同州最大の鉄道インフラプロジェクトに電力を供給している。
CSIROによると、地元のデータセンター業界は、自社の供給を確保しながら、電力網に電力を供給したり、貯蔵したりできるマイクログリッド技術の開発をますます検討しているという。Vertivは最近、米国でマイクログリッドサービスを発表した。
送電インフラはデータセンターの電力にとって長期的なリスクとなる
オーストラリアエネルギー市場運営機関（AEMO）によると、オーストラリアは新たな再生可能エネルギー発電所を接続するために、1万キロメートル以上の送電線を建設する必要がある。石炭火力発電所の使用期限が迫る中でこれらの送電網の建設が遅れると、電力不足や停電につながる可能性がある。まさにこうした事態を緩和することが新たな再生可能エネルギーの目的である。
データセンターはAIの高温化に対応するために新たな冷却技術を必要とする
AIコンピューティングはデータセンター内でより多くの熱を発生させるでしょう。これまで空調と冷却は業界で大きな役割を果たしてきましたが、クロウ氏は「熱力学の法則」に基づき、液浸冷却やチップへの直接冷却といった技術を検討する必要があると述べています。
液浸冷却方式とチップへの直接冷却方式では、これまでよりも機器の近くに液体を通し、コンピューティングによって発生した熱を吸収・分散させるため、データ センターでは高温で稼働しているサーバー機器をより効率的に冷却できるようになります。
クロウ氏は、冷却ミックスの一部として空冷技術の必要性は常にあるが、それには必ず限界があると述べた。
「水、あるいは液体は一般的に熱伝達に適した媒体です」とクロウ氏は述べた。「高熱負荷の技術では、一般的に液冷式ソリューションがより普及し、より適したものになるでしょう。今後は液冷式技術の採用がさらに進むと思いますが、当面は空冷式技術も依然として多く見られるでしょう。」
データセンターはAI主導の変化に対応して設計する必要がある
データセンター市場は、一部の施設が耐用年数を迎えるにあたり、設計と戦略について慎重に検討する必要がある。新しいデータセンターはAIへの適応が容易になる一方で、市場全体がAIを管理するために様々な技術をどのようにバランスよく組み合わせていくのか、興味深い点だとクロウ氏は述べた。
参照: データ センター移行のベスト プラクティスをご覧ください。
Crowe 氏によると、これには、AI コンピューティングの熱を管理するためにどのような空冷および液冷技術の組み合わせを導入するか、各ホールに収容する必要がある高密度で重い機器を処理するために施設をアップグレードする必要があるかどうかなどの考慮事項が含まれます。
「既存の技術を活用したいという需要は現時点でも依然として高く、それは非常に優れています」とクロウ氏は述べた。「しかし、今後2～3年で一部のデータセンターからの移行が必要になる可能性があるかどうかについて、現在多くの議論が交わされています。」
「すると人々はこう言います。『液体冷却や液浸冷却のソリューションを導入する場合、それを現在の施設にどう組み込めばいいのでしょうか？ それを全てうまく機能させるには、どのような設計や構造にする必要があるのでしょうか？』。まさに今、非常に興味深い状況です。」
超高出力ラックはより少ないスペースでより多くの電力を供給します
AIの導入により、データセンターのラック1台あたりの電力消費量は約10キロワットから40キロワットに増加すると予想されています。これにより、データセンター事業者は、施設内のスペースを節約しながらも、合意済みのエネルギー消費制限に直面することになる可能性があります。
「電力会社が40メガワットの容量を付与した場合、その全電力を一つのデータホール内で利用できるようになります」とクロウ氏は述べた。「企業が自社ビルにさらに多くの電力を供給し、電力会社により多くの電力を要求するという、新たな課題が生まれます。」
