5G, intelligenza artificiale ed economie sempre più digitali richiedono una infrastruttura di sostegno: la sfida ora è renderla sostenibile e sempre più potente
I dati sono diventati un elemento centrale delle nostre società ed economie e i data center sono gli snodi del sistema nervoso composto da internet che copre tutto il pianeta. E, proprio come gli elementi del nostro sistema nervoso, non sono strutture semplici, unitarie. Invece, sono sistemi complessi, composti da più elementi diversi che si integrano e interagiscono sia tra di loro che con l’esterno.
Solo per classificarli e rendere conto dell’ampiezza del mercato, oltre che misurarne le caratteristiche e l’impatto ambientale è un’operazione piuttosto complessa. Nell’ultimo decennio, secondo l’analisi di Cushman & Wakefield, sono stati investiti più di 100 miliari di dollari in questo settore, producendo un salto quantico: si è passati da centri di calcolo da 10 megawatt (l’unità di misura del consumo energetico unitario, sia per l’alimentazione dei sistemi che per il loro raffreddamento) che costituivano la punta di diamante del settore nel 2010 alla messa in produzione di datacenter da 30 Mw.
Le tendenze del futuro
Il valore del settore era stimato in 6,80 miliardi di dollari nel 2018 e sta crescendo a un tasso composto di più del 6,9%, con un valore stimato di 12 miliardi nel 2025. Tutto questo senza contare che, dopo l’esplosione del cloud, adesso si sta aprendo l’era del 5G e dell’internet delle cose, che richiede sempre più connessione, latenza inesistente, distribuzione geografica dei centri di calcolo (determinate anche dalle leggi sul trattamento dei dati), sempre più vicini e in sincronia con l’edge computing necessaria a dare capacità e potenza ai sistemi degli utenti finali.
Tra le aziende che costruiscono i computer dei data center, li installano e li fanno funzionare, un posto di rilievo particolare tocca a Lenovo. L’azienda cinese ha costruito la sua divisione per i data center acquisendo la divisione server con architettura x86 da Ibm nel 2010 (nel 2005 Lenovo aveva già comprato la divisione personal computer di Ibm, quella che produce per intendersi i portatili ThinkPad) ed è attiva in due campi: la realizzazione dei centri di calcolo per le aziende e la realizzazione di supercomputer per la ricerca scientifica e per le aziende.
La Formula 1 dei data center
Come ha spiegato a Wired Alessandro de Bartolo, general manager del Data center group di Lenovo per l’Italia, i supercomputer sono per molti versi l’equivalente della Formula 1 dell’informatica. Servono per la ricerca in vari settori critici, ma sono anche un terreno di sperimentazione e di realizzazione di soluzioni “spinte” che poi vedranno la luce anche nei data center tradizionali.
Lenovo in questo momento è il più importante fornitore di supercomputer nel mondo con 173 installazioni in 19 paesi tra cui l’Italia, dove tre su quattro strutture pubbliche di supercalcolo sono installazioni dell’azienda (Cineca, Cmcc, Enea) e ha una presenza storica anche nel settore dei data center, che in Italia stanno crescendo rapidamente. “Il supercomputer e i data center tradizionali, dove si realizza anche il cloud – dice De Bartolo – stanno convergendo da tempo. Il supercomputer è diventato un data center specializzato in certi tipi di calcolo e con delle prestazioni estreme. E traccia la strada consentendo nel tempo di scalare le prestazioni anche nei data center più generalisti”.
Dopo servizi cloud e 5G un terzo ambito che sta spingendo moltissimo la creazione di data center e supercomputer è l’intelligenza artificiale. Perché, soprattutto nel segmento del machine learning, occorre effettuare una fase di addestramento dei modelli che è una funzione di tempo e potenza applicate. Aumentando la potenza, sia come velocità che come capacità (cioè lavorando in parallelo su più sistemi), si riduce drasticamente il tempo necessario. E questo è quello che chiede oggi il mercato.
Intelligenza artificiale
“I data center dell’immediato futuro sarà costruito sempre più per l’ottimizzazione delle attività di intelligenza artificiale, ma già oggi sfrutta l’Ai per ottimizzare i sistemi, ridurre l’impatto ambientale, rendere più efficienti le macchine e anche prevenire i malfunzionamenti”, dice il manager. Lenovo da anni fa un lavoro pionieristico nell’uso dell’intelligenza artificiale per gestire sia la sua struttura produttiva che il funzionamento dei data center. E ha trasformato questa attività di ottimizzazione interna in una risorsa anche per i suoi clienti. Ma le Ai sono fondamentali anche a livello applicativo quando si parla di servizi cloud.
L’esplosione della rete
“Microsoft – dice de Bartolo – con il lockdown ha visto crescere l’uso dei suoi sistemi di videoconferenza fino a 115 milioni di utenti al giorno in modo concorrente, con 30 miliardi di minuti di conferenza consumati al giorno. Situazioni che richiedono, oltre a data center capaci di reggere questo carico di lavoro, anche modalità di bilanciamento e ottimizzazione dei server in tempo reale che non possono essere fatte a mano su quella scala. Qui entra in gioco l’Ai, così come sui sistemi ad esempio di ottimizzazione di funzionamento delle webcam, per ottenere riconoscimento delle immagini, adattamento in tempo reale alla conferenza e molte altre cose del genere”.
Il futuro dell’uso di strumenti di collaborazione e di uffici virtuali, che appoggiano da un punto di vista digitale sul cloud e cioè sui data center, secondo de Bartolo non è dovuto all’emergenza ma è destinato a restare: “Nel futuro quel che sta accadendo velocemente e in maniera forzata resterà, almeno in parte. Lo vediamo internamente perché siamo un’azienda che produce dal supercomputer allo smartphone, e ci rendiamo conto che i modi di lavorare, di studiare e di entrare in relazione che stiamo imparando adesso a marce forzate e con grande consumo di dati rimarranno nella nostra vita e quindi ci sarà bisogno di infrastrutture sempre più performanti e con un impatto ambientale positivo”.
Nettuno, il dio dei data center
Il tema dell’ambiente è diventato cruciale. Mentre i data center si moltiplicano, le regole della termodinamica non cambiano: il silicio e i transistor non sono efficienti nel lavoro di spostamento degli elettroni e disperdono molto calore. Metà dell’energia di un data center va nel raffreddamento. Nel 2040 il 14% delle emissioni di carbonio sul pianeta verranno dai data center. Già oggi hanno superato l’impatto del trasporto aereo civile.
Però ci sono soluzioni. “Questo – dice de Bartolo – è un esempio di ricaduta dal settore dei supercomputer. Stiamo lavorando ad approcci per ridurre i consumi che devono abbassare l’impatto ambientale, ad esempio con il progetto Neptune, che si basa su sistemi di raffreddamento a liquido, cosa che riduce i consumi e aumentano la sostenibilità delle infrastrutture”. Un esempio è 00Gate, il data center a emissioni negative implementato da Exe.it a Castel San Pietro in provincia di Bologna. Si tratta dell’unico data center a emissioni zero attivo in Europa meridionale.
Data gravity
L’accelerazione però è costante. Il 5G è l’ultimo esempio di come i data center tradizionali si stiano proiettando nel futuro. La banda consentita dalla quinta generazione di telefonia mobile rende necessario avvicinare sempre di più la potenza elaborativa al luogo in cui i dati vengono generati o consumati. Si tratta della “data gravity“, la forza di gravità dei dati, che li spinge verso gli utenti.
La soluzione? È l’edge computing, che permette di introdurre maggiore efficienza ed efficacia avvicinando l’elaborazione: il computer sulla scrivania, il telefonino in tasca, ma anche la torre radio della rete, diventano il perimetro più esteso della rete. Il futuro da questo punto di vista sta nello spostare i carichi di lavoro anche perché, conclude de Bartolo, il futuro vedrà una crescita a livelli di richiesta maggiori di quelli precedenti.
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