Dentro al data center “green” di Stack a Siziano

L’efficienza energetica sta diventando il principale parametro in base al quale le aziende decidono di affidare la propria infrastruttura IT a un data center piuttosto che un altro, e per due validi motivi: il raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità ambientale, e quindi la riduzione del proprio impatto sull’ambiente, ma anche la necessità di tenere il più possibile sotto controllo i costi dell’energia, che da un paio di anni a questa parte hanno impattato sui budget in modo considerevole.

Per l’uno o per l’altro motivo, meno energia si usa e meglio è.

Il parametro più usato per definire l’efficienza energetica di un data center è la Power Usage Efficency, abbreviata in PUE, e misura il rapporto tra l’energia consumata da un data center e quella effettivamente impiegata da server e apparecchiature informatiche.

Solo una quindicina di anni fa, era normale avere data center con valore PUE di circa 2 (per ogni Kw di potenza assorbita da un server, se ne consumavano 2). Oggi in Europa il valore medio della PUE è di 1,5, con alcuni data center che riescono ad arrivare a valori inferiori a 1,1, ma solitamente potendo trarre vantaggio da situazioni ambientali eccezionalmente favorevoli (paesi nordici o installazioni sottomarine o in miniere).

Oltre a consumi accessori e perdite di carico fisiologiche, gran parte dell’energia eccedente in un data center viene impiegata per un solo scopo: raffreddare i server.

È lì che quindi si concentrano le attenzioni di operatori di data center e produttori di apparecchiature e impianti. Attenzioni di cui abbiamo visto un’implementazione originale nel data center MIL01A di Stack a Siziano, in provincia di Pavia, che abbiamo potuto visitare.

Chi è Stack

Stack è un’operatore globale di data center fondato nel 2019 da IPI Partners negli USA e che nel 2020 ha iniziato un’espansione in Europa attraverso l’acquisizione di Supernap in Italia e Digiplex che operava in Norvegia, Svezia e Danimarca.

In Italia, Supernap disponeva di due data center a Siziano e di un grande lotto di terreno limitrofo per ulteriore espansione, cosa avvenuta a luglio 2022 con l’inaugurazione del terzo edificio che porta la superficie totale del campus a 120.000 metri quadri e 50 kW di potenza complessiva.

L’azienda ha al momento 23 data center tra Nord America, Europa, Australia ed Estremo Oriente, per un totale di 2,5 GW di potenza installata o in fase di apertura e 4 ulteriori GV pianificati nel futuro.

L’approccio di Stack ai data center

I data center di Stack hanno alcune caratteristiche peculiari, dettate da una interpretazione caratteristica dei principi di efficienza energetica e sicurezza. Molti data center, per esempio, hanno un pavimento flottante usato per far passare i cablaggi e le condotte di aria per il raffrescamento. Altri data center impiegano un raffreddamento a liquido direttamente nei server.

Stack impiega un approccio differente: il pavimento del data center MIL01 di Siziano poggia direttamente su un blocco di cemento da 80 centimetri che funge da basamento antisismico e su cui insistono le travi che reggono tutti gli impianti. “Le mura esterne sono da 50 centimetri di spessore, ma sono unicamente un involucro e non reggono alcun carico”, ci spiega Massimo Mattioli, Presales Manager Italy di STACK EMEA.

Queste, insieme a un soffitto rialzato e rinforzato, servono a proteggere dati e applicazioni dagli agenti esterni, e – trattandosi di un modello progettato negli Stati Uniti – sono progettate per resistere a fenomeni climatici estremi, come tornado, uragani e venti violentissimi che purtroppo stiamo iniziando a vedere anche dalle nostre parti.

Le travi reggono anche un intricato sistema sopraelevato di tubi di ferro, entro i quali non passa acqua ma… I cavi elettrici destinati agli armadi. L’idea è che un eventuale incendio di origine elettrica rimanga confinato nel suo tubo, senza estendersi al resto dell’impianto.

Tre modalità di raffreddamento…

L’aria per il raffrescamento viene fatta percolare da griglie di aerazione poste davanti ai rack, che la aspirano e la convogliano nel corridoio caldo da cui poi viene inviata ai sistemi di scambio di calore, che avviene in tre diverse modalità:

• Free cooling aria/aria: per molte ore all’anno, il data center è raffrescato unicamente con uno scambio di calore con l’aria esterna. Con un consumo irrisorio, gli scambiatori sono in grado di abbassare la temperatura dell’aria da 31 a 17 gradi, prima di reimmetterla in circolo;
• Raffreddamento aria/acqua: quando la temperatura dell’aria esterna non è sufficientemente bassa, entra in funzione il raffrescamento ad acqua. In altri data center europei di Stack, l’acqua proviene in parte da cisterne di raccolta della pioggia, cosa che contribuisce a tenere basso anche la WUE, Water Usage Efficiency, altro parametro importante nel valutare la sostenibilità;
• Raffreddamento a gas: se nemmeno l’acqua basta, viene impiegato un tradizionale impianto refrigerante, con consumi ovviamente maggiori rispetto agli altri due.
  

  Gli scambiatori di calore sono distribuiti su tutto il fianco dell’edificio

…e tre fonti di alimentazione elettrica

Interessante è anche il sistema di continuità e distribuzione dell’energia. Ciascuna zona è fornita da una doppia alimentazione, ma con un totale di tre fonti sempre disponibili, sia per l’energia di rete, per i gruppi di continuità e sia per i generatori diesel. E questo moltiplicato per le diverse zone che compongono il data center. Moltiplicando le fonti, c’è la possibilità di operare sulla distribuzione per tamponare il problema di una zona con la fonte eccedente dell’altra, e nel caso peggiore contenere il disservizio solo a una zona specifica.

Una delle tre “Power room” che gestisccono l’alimentazione elettrica ridondata

Sensori, software e automazione

È evidente che in tutto ciò giochino un ruolo importante la sensoristica per il monitoraggio e l’automazione, che si spingono a regolare il flusso di aria fresca inviato davanti ai singoli armadi, ciascuno dei quali è attrezzato con nove diversi sensori.

Tutti i dati convergono in un centro di controllo da cui si ha visibilità su ogni parametro dell’impianto, tanto per la parte di networking che per quella impiantistica.

Il centro di monitoraggio dell’intera infrastruttura

La partnership con Schneider Electric

I principali componenti dell’infrastruttura e i software per l’automazione del data center di Stack a Siziano sono forniti da Schneider Elecric. In particolare, il data center MIL01A di Stack utilizza UPS Electric Galaxy VX con batterie agli ioni di litio che offrono fino al 99% di efficienza energetica in modalità eConversion, unità di condizionamento CRAC, impianti di distribuzione elettrica di media e bassa tensione e armadi rack.

Il software di gestione impiegato è EcoStruxure di Schneider Electric, con i moduli Data Center Expert, EcoStruxure IT Expert e Power Monitoring Expert. La piattaforma BMS EBO (EcoStruxure Building Operation) integra i sistemi di gestione dei data center, i sistemi di monitoraggio degli impianti elettrici e meccanici, oltre ai sistemi critici.

L’affinità tra le due aziende non si limita agli aspetti tecnici, ma coinvolge l’approccio al tema della sostenibilità. “La sostenibilità è strategica per il nostro business – dice Michillay Brown, VP ESG di STACK EMEA – e l’utilizzo di sole fonti rinnovabili in tutte le nostre sedi europee è un aspetto essenziale ma non sufficiente. Impieghiamo cemento a basse emissioni di gas serra e acciaio riciclato, operando con fornitori locali per ridurre i trasporti. I data center di Oslo e Ginevra esportano il calore prodotto dagli impianti per il riscaldamento delle zone limitrofe. L’obiettivo è di essere net-zero entro il 2030 rispettando gli impegni del  Climate Neutral Data Center Pact”.

Roberto Esquinazi, Head of Cloud & Service Provider Italy di Schneider Electric

“Schneider Electric è stata la prima azienda a fare un rapporto sull’impatto su persone e sul pianeta, 15 anni fa, e nel 2021 è stata premiata da Corporate Knights come l’azienda più sostenibile al mondo”, afferma invece Roberto Esquinazi, Head of Cloud & Service Provider Italy di Schneider Electric, aggiungendo che la prossima sfida riguarda il dimezzamento delle emissioni dei suoi primi 1.000 fornitori, approcciando quindi gli obiettivi Scope 3 che coinvolgono l’impatto di un’azienda lungo tutta la sua filiera.

Esquinazi ha sottolineato che la sostenibilità, fattore cruciale nel futuro dei data center, è determinata da due fasi molto diverse: la fase la progettazione e costruzione di un data center e la fase di operazione quotidiana e manutenzione.

“Nella progettazione si può fare molto attraverso la standardizzazione dei design, la riduzione dei materiali e la loro selezione. Schneider opera a un primo livello attraverso la minimizzazione di risorse, packaging e scarti, e a un livello successivo con la sua linea di prodotti Green Premium improntati all’economia circolare, alla garanzia del rispetto del benessere dei lavoratori e alla minimizzazione del consumo di risorse.

Nelle operations, i sistemi connessi, il software e gli analytics aiutano a rilevare consumi e il corretto funzionamento delle apparecchiature, in modo da trovare la possibilità di operare ottimizzazioni in ottica di riduzione dei consumi”, ha sottolineato.

Tecnologia e attenzione alla sostenibilità hanno permesso alle due aziende di realizzare il data center MIL01, che opera con un PUE di circa 1,3 e un WUE di circa 0,8, rispettando le linee guida termiche di ASHRAE TC9.9. Un buon risultato per il business e per l’ambiente.