Nyitókép: Wallpaper Flare
Az adatközpontok szervezetek információtechnológiai tevékenységének és felszerelésének adnak otthont, mint a nevük is elárulja, adatokat tárolnak, dolgoznak fel, továbbítanak, azokon alapuló alkalmazásokat működtetnek. Az Egyesült Államok Energetikai Minisztériumának felmérése alapján, az ország elektromosáram-fogyasztásának két százalékát ezek a létesítmények generálják. Ez pedig óriási mennyiség. Összehasonlításként: egy adatközpont négyzetméterenként akár ötszázszor több energiát fogyaszthat, mint egy átlagos irodaház.
A fogyasztásnak ez a szintje ellentétben áll a fenntartható fejlődéssel, és a klímaváltozás miatti elvileg egyre szigorúbb követelmények is nehezen tarthatók így be.
Döbbenetes energiafogyasztás
Mivel napjaink infokommunikációs technológiáinak az adat az alapja – a big data korában élünk –, az adatközpontok száma gyorsan nő. A világ legnagyobb techvállalatai zömének (Apple, Amazon, Facebook, Google, IBM, Microsoft, Nvidia stb.) pedig az Egyesült Államok az otthona, ezért törvényszerű a más országoknál nagyobb növekedés, talán csak az USA-val lassan mindenben rivalizáló Kína képes tartani a lépést. Számszerűsítve: 2023 májusában több mint 2600 adatközpont működik az Egyesült Államokban.
Adatközpont (Kép: Wikimedia Commons)
Az Oregoni Állami Egyetem és a texasi Baylor Egyetem kutatói az adatközpontok – és a szuperszámítógépek – növekvő, de már most gigantikus energiafogyasztásának jelentős mértékű csökkentésére dolgoztak ki működő megoldást. Az ezekben használt fotonikus chipekre találtak ki a chipek hőmérséklet-változások miatti minőségromlását ellensúlyozó módszert. Elmondásuk alapján technológiájuk lehet a jövő adatközpontjai, szuperszámítógépei szélvészgyors kommunikációjának az alapja.
Míg a hagyományos számítógépek chipjeiben lévő áramkörök elektronokat, addig a fotonikus chipekben lévők fényrészecskéket, fotonokat használnak. A fénysebességgel elvileg lehetővé válik az adatok elképesztően gyors és energiakímélő továbbítása. Eddig sajnos csak elméletileg, mert a hőmérséklet és a nagy teljesítmény fenntartása komoly energiamennyiséget igényel.
A megoldás
A kutatók bebizonyították, hogy a folyamatosan stabil, szinte változatlan hőmérséklet biztosításához használt energia több mint egymilliomod részére csökkenthető. Működő prototípusokat fejlesztettek, amelyek a hőmérsékletet kapufeszültséggel, lényegében elektromos áram nélkül vezérlik, ellenőrzik.
Szuperszámítógép (Kép: Wikimedia Commons)
A fotonikaipar jelenleg kizárólag úgynevezett „hőmelegítőkkel” finomhangolja a nagyon gyors elektrooptikai eszközök működési hullámhosszát és optimalizálja a teljesítményüket. A melegítők eszközönként több milliwatt elektromosságot fogyasztanak.
Több milliwatt önmagában nem sok, viszont ha sokmillió eszközről van szó, akkor már nagyon is az, és minél nagyobb egy rendszer, annál súlyosabb a probléma, komoly méretezhetőségi kérdésekre kell választ találni.
Az új módszer lehet a válasz.
