Teško je u današnje vrijeme ne primijetiti sveopštu prisutnost tehnologije – smartfona, kompjutera i interneta svuda oko nas. I u našim domovima, i na radnim mjestima, i u trgovinama, kao i na javnim mjestima, pristup internetu, raznim aplikacijama, društvenim mrežama i online sadržajima je postao toliko uobičajen da ga više i ne primjećujemo.
Jedan od glavnih faktora za ovu „poplavu tehnologije“ je svakako današnja relativno niska cijena novih smartfona i kompjutera, kao i njihova sve veća sofisticiranost i broj mogućnosti. Za samo jednu deceniju, smartfoni su od „naprednog telefona“ postali vrhunski fotoaparati i video kamere, uređaji za skladištenje velike količine podataka, te pravi kompjuteri u našem džepu.
Drugi veliki faktor je i kontinuirani porast broja korisnika širom svijeta. Do prije samo 10 godina, broj korisnika interneta se kretao između 2,8 i 3,1 milijardi ljudi. Danas je taj broj gotovo udvostručen – gotovo 5,5 milijardi ljudi svakodnevno koristi internet, dok manje od dvije milijarde koristi više uređaja za pristup mreži svih mreža (kompjuter na poslu i kod kuće, smartfon, pristup u automobilu, itd.).
Drastična promjena načina korištenja interneta
I sam način konzumiranja internet sadržaja se drastično promijenio, prije svega zahvaljujući tzv. streaming video servisima, poput Netflixa, YouTubea i Hulua, te online video igara na servisima kao što je Steam.
Gotovo 70 posto svih pretraga interneta danas dolazi sa mobilnih uređaja, dok se gotovo u 90 posto slučajeva društvenim mrežama pristupa preko smartfona i tableta. To se reflektuje i u samom broju aktivnih uređaja – 2015. godine je taj broj gotovo dvije milijarde, dok je danas aktivno njih najmanje 6,3 milijarde.
Takvi uređaji su takođe postali i glavni fokus razvoja velikih tehnoloških giganata, a u slučaju Applea, Xiaomija i Huaweija oni čine i njihov „glavni asortiman“ (eng. core bussiness). Mobilna industrija, računajući tu i proizvođače i različite pružaoce telekom usluga, te softverske kompanije, danas generiše obrt od 1.300 milijardi dolara godišnje, a do 2030. će taj broj biti do 2.000 milijardi.
Obrt kapitala od prodatih smartfona i tableta će takođe rasti – od 484,8 milijardi dolara prošle godine na projektovanih 790,2 milijardi dolara u narednih pet godina. Mobilna industrija takođe ima i najvišu ukupnu projektovanu godišnju stopu rasta (compound annual growth rate, CAGR) od svih industrijskih grana, koja iznosi oko 7,3 posto godišnje.
Velika potreba za električnom energijom
Ipak, sve ove mobilne usluge – i najveći dio interneta u cjelini – ne bi mogao da funkcioniše bez velikih serverskih kompjutera. Često nazivani i superkompjuterima (što u suštini oni i jesu), serveri (eng. to serve – služiti, poslužitelj) su veliki kompjuterski sistemi sastavljeni od hiljada, a često i desetina hiljada manjih kompjutera (nazvanih node ili server blade), koji obrađuju podatke stotina miliona korisnika – njihove zahtjeve za pretraživanje, preuzimanje datoteka ili njihovo slanje drugim korisnicima, različite aplikacije za dopisivanje, itd, piše Al Jazeera.
Serveri se mogu posmatrati kao „motor“ interneta i aplikacija, koji (za korisnike) radi nečujno i neprimjetno u pozadini. Naravno, uloga servera je i da budu u funkciji 24 sata dnevno, 365 dana u godini, kako bi web stranice i aplikacije, te usluge koje oni pružaju bile uvijek dostupne. Takođe, serveri upravljaju i velikim sistemima za skladištenje podataka (data storage), danas često nazivanim i cloud storage (skladištenje u oblaku). Na njima se, zapravo, nalaze svi naši emailovi, slike sa društvenih mreža, omiljeni video klipovi, igrice koje igramo, itd.
Procjenjuje se da je u svetu danas aktivno gotovo 400.000 velikih servera, u najmanje 8.600 velikih dana centara (fizičkih instalacija gdje se serveri nalaze). Zbog ogromnog povećanja broja korisnika interneta, te sve većeg broja usluga veštačke inteligencije (Artificial Intelligence, AI), procjenjuje se da će u narednih 10 godina broj servera biti udvostručen, te čak dostići i brojku od milion aktivnih sistema širom svijeta.
Ovoliko povećanje u broju korisnika, internet usluga, te tzv. up-time (korisnici sve duže vremena koriste istu uslugu ili aplikaciju), znače i da će potrošnja električne energije za serverske sisteme biti značajno povećana. Današnji data centri širom svijeta koriste između sedam i osam posto ukupne svetske proizvodnje električne energije. Kada se na to dodaju i kompjuteri korisnika, te potrošnja energije za punjenje mobilnih uređaja, dolazi se do brojke od 10 do 12 posto. To je od 340 do 400 TWh (teravat-sati) energije, dok se takođe procjenjuje i da samo sistemi za „rudarenje“ kriptovaluta troše još između 100 i 120 TWh. Do 2030. godine, ova potrošnja će porasti najmanje dvostruko, na između 840 i 900 TWh, što je otprilike jednako godišnjoj potrošnji cijelog Japana.
Potrošnja će biti samo još veća
Potrošnja će biti još veća u slučaju većeg porasta broja korisnika digitalnih usluga, prije svega u Indiji, Kini i zemljama Jugoistočne Azije, te (gotovo neminovnog) većeg „rudarenja“ i korištenja različitih kriptovaluta, poput bitcoina i ethereuma.
Jedan od glavnih problema današnjih servera (naročito onih za vještačku inteligenciju) je njihov dizajn u „ormarima“ (eng. server rack), koji daje prioritet što većem broju kompjutera u što manje prostora. Ovo neminovno dovodi do velikog zagrijavanja komponenti, te se čak između 35 i 40 posto ukupne električne energije zapravo potroši na hlađenje servera.
Iako najnovija generacija koristi sisteme za vodeno hlađenje, to stvara nove logističke probleme poput velikih pumpi, dovoda i odvoda vode, te velikih nivoa buke u data centrima.
Podaci korisnika pod vodom
Zbog svega toga, tehnološki giganti već neko vrijeme razvijaju potpuno nove data centre, koji će podatke korisnika čuvati – pod vodom, tačnije u morima i okeanima. Microsoft je još od 2017. godine razvijao Project Natick, koji postavlja servere na morsko dno u specijalno dizajniranim kontejnerima. To je dio dugoročne strategije pod nazivom „održiva infrastruktura za skladištenje podataka“ (sustainable cloud infrastructure, SCI), koja ima za cilj smanjenje uticaja globalnih data centara (i interneta uopšte) na globalno zagrijavanje.
Kina ima još veće ambicije na ovom polju. Još krajem 2023. godine na morskom dnu u Lingshuiu, u provinciji Hainan, postavljen je HiCloud podvodni data centar. Ovi serveri troše oko 50 do 60 posto manje električne energije nego u standardnoj konfiguraciji, upravo zbog toga što je potrebno malo ili nimalo hlađenja komponenti. Sami HiCloud podvodni moduli su predviđeni da imaju radni vek od 25 godina, iako će se sasvim sigurno za to vrijeme sama tehnologija data centra i njegovih softvera promijeniti nekoliko puta. HiCloud data centar bi u naredim godinama trebao da naraste na ukupno 100 modula sa serverima, čime će se godišnje uštedjeti 122 miliona KWh (kilovat-sati) električne energije, te 68 hiljada kvadratnih metara zemljišta, koliko bi data-centar zauzimao na kopnu.
Da je ovo održiv koncept za buduće data centre potvrđuje i južnokorejski Samsung C&T (građevinski deo giganta Samsung), koji naročitu primjenu vidi u oblasti servera za veštačku inteligenciju.
Kina ide korak dalje – u orbitu
U međuvremenu, Kina ide i korak dalje. Nedavno je iz svemirskog centra Jiquan, korištenjem rakete „Long March 2D“, lansirano „sazviježđe satelita“ (eng. satellite constelation) koje čini 12 svemirskih letjelica nove generacije.
Startup kompanija ADA Space je saopštila da tih 12 satelita predstavlja prvi korak ka stvaranju „orbitalnog kompjuterskog sistema“. Oni će biti i prvi test stvaranja sistema data centra u orbiti Zemlje, koji će imati mogućnost obrade podataka od pet peta-operacija u sekundi (pet-kvadriliona računskih operacija u sekundi, Peta FLOPS). Sateliti će prije svega služiti za razvoj nove generacije modela vještačke inteligencije, a međusobno će komunicirati putem optičke laserske veze brzine 100 Gbps (gigabita u sekundi).
Ako se ovakvo „sazviježđe“ pokaže efikasnim, u narednim godinama će ono biti prošireno u „Star Compute“ (zvezdani kompjuter) sistem, koji bi te trebao da ima 2.800 satelita i predstavlja globalnu svemirsku kompjutersku platformu.
