תשתיות חשמל במרכזי נתונים: הבסיס לכל מערכת קריטית

מאחורי כל שרת נמצא Power Train שלם

כאשר מסתכלים על מרכז נתונים רואים בדרך כלל את המסדים, השרתים ומערכות התקשורת. אבל מאחורי כל ביט של מידע עומדת שרשרת חשמל שלמה שתפקידה לספק אנרגיה רציפה, איכותית וזמינה.

מרשת החשמל ועד לשקע שמזין את השרת, החשמל עובר דרך מערכות מתח, שנאים, לוחות, מפסקים, UPS, מערכות אגירת אנרגיה, Busway ו-PDU.

בעידן ה-AI, השרשרת הזאת נדרשת להתמודד עם עומסים גדולים וצפופים בהרבה. Schneider Electric מתארת את ההתפתחות הזו כמעבר לחשיבה של Grid-to-Chip: תכנון אינטגרטיבי של שרשרת החשמל כולה.

זמינות אינה מתחילה ב-UPS

לדברי אמיתי רוט, מנכ"ל ומייסד החברה:

לעיתים מדברים על UPS כאילו הוא לבדו מגדיר את זמינות מרכז הנתונים. בפועל, האמינות נקבעת על ידי השרשרת כולה. מערכת טובה היא מערכת שבה מקור החשמל, החלוקה, ההגנות, ה-UPS, המעקפים, הגנרטורים והעומס תוכננו לעבוד יחד.

UPS מצוין המחובר לארכיטקטורת חלוקה שאינה מתאימה אינו פותר את הבעיה.

לכן תכנון Critical Power צריך להתחיל בהגדרת רמת הזמינות הנדרשת ולהמשיך ל-Single Line Diagram, תרחישי כשל, יתירות N+1 או N+2, סלקטיביות, תחזוקה ללא השבתה ויכולת הרחבה.

AI משנה גם את מערכת החשמל

בעבר ניתן היה לתכנן מרכז נתונים על בסיס צפיפות יחסית אחידה. היום אולם אחד יכול להכיל אזור IT מסורתי לצד AI cluster בעל דרישות שונות לחלוטין.

הפער הזה משנה את תכנון ה-UPS, לוחות החשמל, Busway, הכבלים וההגנות.

Schneider Electric מדווחת כי תשתיות AI מתקדמות כבר מגיעות לצפיפויות של מעל 100kW למסד, כאשר הדורות העתידיים דוחפים את התעשייה לעבר מאות קילוואטים ואף יותר.

יתירות אמיתית נבחנת בזמן תקלה

יעקב אביטן, מהנדס החברה ומנהל מערך השירות ב-DCE, מתייחס לכך מזווית תפעולית:

מערכת קריטית אינה נמדדת ביום שבו הכול עובד. היא נמדדת ביום שבו רכיב יוצא משירות. השאלה היא האם ניתן לבודד אותו, לעקוף אותו, לתקן אותו ולהחזיר אותו לעבודה מבלי להשפיע על העומס הקריטי.

זו הסיבה לכך ש-Maintainability צריכה להיות חלק מהתכנון.

Maintenance Bypass, חלוקה כפולה, A/B Feed, ניטור, נקודות בידוד וגישה בטוחה לציוד אינם תוספות. הם חלק מהארכיטקטורה.

מודולריות במקום Over-Sizing

אחת הדילמות הקלאסיות היא כמה קיבולת להתקין ביום הראשון.

מערכת גדולה מדי גוררת CAPEX גבוה ולעיתים עבודה בנקודת יעילות פחות טובה. מערכת קטנה מדי מגבילה את הצמיחה.

לכן ארכיטקטורות מודולריות מאפשרות להתקין קיבולת בהתאם לצורך ולהרחיב אותה בהמשך.

בעידן שבו קשה לדעת כיצד ייראו עומסי ה-AI בעוד שלוש או חמש שנים, Scalability היא למעשה צורה נוספת של הגנה על ההשקעה.

מדידה וניטור הם חלק מתשתית החשמל

אי אפשר לנהל מערכת שלא ניתן למדוד.

ככל שצפיפות ההספק עולה, נדרש ניטור מפורט יותר: מהכניסה למתקן, דרך ה-UPS והחלוקה ועד לרמת השורה וה-Rack.

הנתונים מאפשרים לזהות עומסים, חוסר איזון, מגמות, חריגות ואובדנים, ולתכנן קיבולת עתידית על בסיס שימוש אמיתי במקום הערכות.

תשתית צריכה להיבנות עבור מה שעוד לא הותקן

אהרון רוט, מנכ"ל משותף ב-DCE, מסכם את נקודת המבט:

מרכז נתונים הוא השקעה לשנים, בעוד שטכנולוגיית ה-IT משתנה בקצב הרבה יותר מהיר. לכן אנחנו לא יכולים לתכנן את התשתית רק לפי השרתים שמגיעים היום. אנחנו צריכים להשאיר ללקוח מסלול אמיתי לדור הבא.

זו אולי המשימה החשובה ביותר של תכנון התשתית כיום.

החשמל, הקירור, הבקרה והרצפה הלבנה צריכים להיות מתוכננים כמערכת אחת, עם יכולת להתרחב ולהשתנות.