Il data center del futuro è in un container: la proposta di Schneider Electric, vista dal vivo

Migliaia di metri quadrati di superficie. Centinaia di persone. Pochi minuti di strada dal centro Barcellona. Questi dati descrivono la presenza di Schneider Electric nella capitale catalana. È qui che avviene la produzione dei data center modulari dell'azienda, dove gli operai li assemblano e gli ingegneri fanno i test di verifica prima della consegna ai clienti. Abbiamo visitato la fabbrica di persona, con un viaggio organizzato da Schneider Electric proprio per il lancio ufficiale dei suoi data center prefabbricati della linea Easy Modular Data Center All-in-one. Un nome piuttosto lungo, che nasconde in realtà una soluzione di dimensioni relativamente ridotte sulla quale l'azienda sta scommettendo molto per via della maggiore flessibilità e sostenibilità (termine che è ritornato più e più volte durante la nostra permanenza in Catalogna) rispetto alle infrastrutture tradizionali.

I data center modulari di Schneider Electric: poco spazio, tanta flessibilità

Dai data center centralizzati si è passati a quelli regionali, per arrivare a quelli locali. Sempre di più l'accento è posto sull'edge, il bordo: i dati devono sempre più spesso essere elaborati quanto più vicino possibile ai luoghi dove vengono prodotti, a volte per necessità tecniche e altre per necessità di ottemperanza alle norme, e l'unica soluzione è quella di avvicinare i data center. Ecco dunque che nasce l'esigenza di avere data center più piccoli rispetto alle strutture colossali gestite, ad esempio, dai grandi hyperscaler; spesso pochi armadi rack risultano sufficienti per sopperire alle necessità delle aziende e per questo bastano data center di dimensioni contenute.

Non sempre, però, lo spazio è disponibile o sufficiente. Un esempio può essere un ospedale: un data center richiede comunque uno spazio significativo e allocarlo all'interno della struttura ospedaliera può significare dover rinunciare a posti letto o ambulatori, peggiorando dunque per certi versi il servizio. Ecco dunque che la possibilità di poter installare un modulo esterno, autocontenuto e dal costo (relativamente) accessibile diventa una soluzione interessante. Questo è esattamente quanto propone Schneider Electric con i suoi data center modulari della linea Easy Modular Data Center All-in-one.

Disponibili in vari formati, questi piccoli data center sono costruiti per ospitare un numero relativamente ridotto di server e per essere installati ovunque ce ne sia bisogno, dall'esterno di un edificio esistente fino a miniere e luoghi "estremi". Necessitano solo del collegamento alla rete elettrica e dello spazio dove essere posizionati (e di quello per le unità di raffreddamento, che rimangono all'esterno), oltre che della connettività. Contengono tutto quello di cui c'è bisogno, dalla ventilazione agli UPS, dall'impianto antincendio all'alimentazione. Vengono proposti in quattro varianti: 20 kW e 80 kW in formato ISO (in altri termini, con dimensioni standard da container, trasportabili pertanto su strada tramite qualunque trattore stradale), e 40 kW e 100 kW in formato non-standard. Nel modello da 100 kW, ad esempio, trovano posto una decina di armadi rack da 48U, cosa che rende possibile avere a disposizione un data center di tutto riguardo in uno spazio comunque piuttosto ridotto.

Il vantaggio principale di questo approccio è la standardizzazione. Schneider Electric riesce in questo modo ad abbattere significativamente i tempi di consegna, da diversi mesi ad appena 8 settimane. Il 90% delle componenti dei moduli è fabbricato dalla stessa Schneider Electric e ciò consente all'azienda di avere maggiore controllo sulla filiera di approvvigionamento, con conseguenti vantaggi in termini di accesso alle risorse, di tempistiche e di costo.

Abbiamo chiesto ad Elliot Turek, prefab offer manager, se Schneider Electric cerchi attivamente la collaborazione di altre aziende perché queste integrino le proprie soluzioni nei moduli. Turek ci ha risposto che sono in realtà le altre aziende a chiedere di collaborare per inserire i propri prodotti nei moduli; ciascuna richiesta viene valutata caso per caso e nella fabbrica c'è un modulo dedicato esclusivamente alle sperimentazioni, proprio per valutare se l'integrazione abbia senso da un punto di vista tecnologico e di fattibilità. Resta comunque la possibilità per le realtà che acquistano un modulo di configurarlo e di personalizzarlo, aggiungendo proprie modifiche; un esempio fatto da Turek è l'impiego in ambito governativo, nel quale è necessario introdurre misure di sicurezza non fornite da Schneider Electric e che possono però essere installate direttamente dal cliente.

Le vendite avvengono per la maggior parte tramite i partner di canale, che aiutano i clienti sia per quanto riguarda la configurazione, sia per quanto riguarda poi le eventuali modifiche.

In generale, si tratta di un cambiamento di approccio notevole: durante la presentazione, Joe Kramer, Global Sales & Marketing Director Modular Data Centers, ha affermato che i moduli non sono engineered to order (ovvero "creati da zero per ciascun ordine"), ma configured to order (ovvero "configurati per ciascun ordine" a partire da una base già definita). Questa standardizzazione consente a Schneider Electric di creare un magazzino, così che i moduli siano disponibili in tempi molto brevi per i clienti che li ordinino.

Una risposta (più) sostenibile alla fame di data center

Secondo Schneider Electric, la penisola iberica vedrà in pochi anni quintuplicare i data center, almeno in termini di potenza installata: questa crescita, che riprende una tendenza globale (si stima che entro il 2025 ci sia una crescita del 500% rispetto al 2018), è esplosiva e pone seri problemi. Soddisfare efficacemente questa domanda sarà una sfida significativa sia per quanto riguarda l'alimentazione, sia per quanto riguarda gli spazi e il collocamento delle nuove strutture. Soluzioni più compatte, modulari ed espandibili rispetto ai data center tradizionali possono essere una buona risposta a queste nuove esigenze.

In particolare, un aspetto su cui è stata posta più volte l'attenzione è quello della sostenibilità: i data center modulari proposti da Schneider Electric risultano più sostenibili perché non richiedono la costruzione di nuovi edifici in cemento (con tutti i problemi associati), sono modulari e pensati per essere aggiornati nel tempo, richiedono molte meno risorse per la costruzione. I data center tradizionali continuano ad avere un loro ruolo piuttosto importante, perché sono effettivamente migliori sotto molti profili quando si ha necessità di gestire un numero estremamente elevato di server (si pensi, ad esempio, agli hyperscaler), ma è facile vedere nel modello modulare proposto da Schneider Electric una risposta a pressoché qualunque altra esigenza.

Abbiamo parlato di sostenibilità con Moustafa Demirkol, VP Data Center System Offer Management. "Quello che stiamo cercando di fare in Schneider Electric, e non solo con i prodotti per i data center, è assicurarci che i nostri prodotti abbiano la più alta efficienza energetica possibile. Abbiamo investito in questa direzione per anni e stiamo cominciando a vederne ora i benefici: siamo ora i leader di settore per quanto riguarda la sostenibilità, e siamo stati nominati "azienda più sostenibile al mondo" nel nostro ambito. Ovviamente non basta essere sostenibili e bisogna essere competitivi dal punto di vista del costo, e bisogna avere soluzioni per rispondere a diverse esigenze, ma allo stesso tempo bisogna essere sostenibili. Le grandi società come Amazon, Facebook, Google e Microsoft si sono prese apertamente degli impegni con il mercato per ridurre le proprie emissioni e, nel caso di Microsoft, si sono impegnate a eliminare tutte le emissioni rilasciate dalla fondazione dell'azienda. È fattibile, ma ciò che è importante è come raggiungere tale obiettivo. L'intera catena di approvvigionamento, l'intero settore deve cambiare e adattare a questa nuova realtà.

"Il settore dei data center è un grande consumatore di energia: parliamo di diversi megawatt in un'area molto piccola, per cui di attività energeticamente molto concentrate. 10, 15 anni fa chiamavamo i rack da 3 kW "ad alta densità", ora parliamo di rack da 40 kW. La tecnologia che sta facendo crescere la densità di potenza di elaborazione nei server sta arrivando anche negli alimentatori, nelle unità diraffreddamento e nei data center nel loro complesso. La legge di Moore si applica anche nel mio ambito - la densità energetica raddoppia ogni 3-5 anni. Ciò significa che Schneider Electric ha un enorme vantaggio tecnologico, perché riteniamo di essere i leader nella densità energetica.

"Ma che impatto ha ciò sulla sostenibilità? Immaginate un UPS da 1 megawatt, che è usato tradizionalmente in un data center: se riesci a renderlo più piccolo, riduci le emissioni perché sposti meno materiale, usi meno rame, meno metallo, meno componenti e l'anidride carbonica "intrinseca" del prodotto [ovvero quella necessaria alla sua produzione e messa in opera, NdR] è inferiore. Allo stesso tempo, devi rendere il prodotto più efficiente, così che lo spreco energetico mentre funziona sia minimo. Un UPS ha energia in ingresso e in uscita; nel suo funzionamento, però, c'è una perdita del 3-4% di energia semplicemente per far funzionare l'UPS stesso.  Questo è un ambito su cui abbiamo lavorato per diverso tempo e ora abbiamo gli UPS con la più alta efficienza sul mercato. Migliorando l'efficienza energetica degli UPS, si riducono anche le emissioni complessive di anidride carbonica del data center."

Secondo Demirkol, c'è comunque la volontà da parte delle aziende di spendere di più per ottenere una migliore sostenibilità. Ciò non deve sorprendere: apparecchiature più efficienti hanno poi costi di attività minori, e si traducono dunque poi in risparmi netti per le aziende. "C'è poi sempre più resistenza da parte delle comunità locali all'installazione di nuovi data center, ad esempio in Irlanda. Ma non si può fermare la tecnologia, non si può fermare il progresso. Per cui bisogna assicurarsi che gli investimenti in data center non danneggino l'ambiente e le comunità locali", dice Demirkol. "Come Schneider Electric stiamo lavorando con i nostri clienti per far sì che ciò avvenga."

"Non basta però aumentare l'efficienza. Bisogna avere apparecchiature più piccole, una maggiore densità energetica, e meno spostamenti di materiale - meno ne sposti per il mondo, meglio è per l'ambiente. Non parliamo dunque solo delle emissioni prodotte dall'attività degli UPS o dei data center, bisogna fare molta attenzione anche a quelle derivanti dalla produzione delle apparecchiature. La nostra missione è dunque quella di ridurre l'impronta ambientale e aumentare la densità, così da avere le stesse prestazioni in una frazione dello spazio occupato. Non è solo una questione di dimensione del data center, ma di comprimere in meno spazio. I data center modulari sono un modo per ottenere ciò, perché il 90% delle componenti richieste è prodotto da Schneider Electric e ciò significa che è possibile progettarle in maniera ottimale, così da ridurre le dimensioni del data center mantenendo le stesse prestazioni. A questo proposito, Schneider Electric ha anche fatto prendere vita al mercato delle batterie agli ioni di litio per i data center, la cui dimensione è un quarto e il peso un terzo rispetto alle batterie al piombo, con un ciclo di vita di 10-15 anni anziché di 3-5 anni."

C'è poi il problema di far fronte ai cambiamenti climatici. Come si può farvi fronte, quando anche colossi come Microsoft e Oracle hanno dovuto spegnere i propri data center per le temperature estreme? "Ci sono due cose. La prima è alzare la temperatura operativa delle apparecchiature: i nostri UPS, ad esempio, sono progettati per operare senza problemi fino a 40 °C e si può andare fino a 50 °C per brevi periodi. La nostra filosofia di progettazione è di tenere conto del caso peggiore e, visto che purtroppo questi casi sono sempre più frequenti, non sono nemmeno più considerabili i peggiori. C'è poi stata un'evoluzione tecnologica, per cui i data center che prima avevano bisogno di operare a 20 °C possono ora farlo a 30 °C, e in alcuni casi anche a 40 o 50 °C, per cui non c'è nemmeno più bisogno di raffreddamento attivo. La seconda cosa è che, con i data center modulari, puoi sempre aggiungere ulteriore capacità di raffreddamento a posteriori, nel caso in cui quella installata inizialmente non fosse sufficiente. È uno dei vantaggi principali di un'architettura modulare."

Un data center modulare... particolare: quello della Sagrada Familia

La Sagrada Familia non è esattamente il primo luogo che viene in mente quando si pensa a un data center, eppure la basilica progettata da Antoni Gaudí è dotata di un piccolo data center modulare costruito da Schneider Electric.

Si tratta di un modello engineered to order, installato nel 2014 dopo molti mesi di progettazione per tenere conto delle specifiche esigenze della realtà della basilica. Al suo interno trovano posto i server necessari al sistema di vendita dei biglietti, così come quelli usati da ingegneri e architetti per effettuare le simulazioni. Vengono altresì impiegati per ricreare digitalmente la struttura: questo questo "gemello digitale" viene usato per tenere sotto controllo la struttura, grazie a numerosi sensori inseriti suo interno e collegati con il data center, ma anche per aiutare gli architetti nella progettazione grazie alla realtà virtuale. Il "gemello digitale" è stato creato tramite la scansione della basilica con dei droni, con una precisione di ben 2 mm che ha consentito di ottenere una rappresentazione fedelissima dell'originale.

L'uso di un data center prefabbricato ha consentito di abbattere significativamente i costi, così come di rendere la struttura spostabile: necessità che si è concretizzata qualche anno fa, quando il container è stato spostato per consentire di lavorare sulla basilica nel punto dove prima era posizionato.

Il data center della Sagrada Familia è molto simile a quelli preassemblati prodotti in serie da Schneider Electric, con la differenza principale che è più grande di questi ultimi; il concetto di base resta, però, identico, e così anche i vantaggi offerti.