Por: Noelle Walsh, vicepresidenta corporativa, operaciones en la nube e innovación.
Obtengan más información sobre cómo avanzamos hacia nuestros compromisos de sostenibilidad a través de la serie de blogs Sostenible por diseño, que comienza con Sostenible por diseño: Avanzar en la sostenibilidad de la IA.
El mes pasado, dimos a conocer nuestro Compromiso de la Comunidad de Centros de Datos, para enfatizar que los centros de datos no solo son la columna vertebral de la tecnología moderna, sino también una fuerza para el bien en las comunidades a las que sirven. Como parte de este compromiso, en Microsoft reconocemos nuestro papel crucial en la protección y reposición de los recursos de agua dulce tanto en las regiones donde operamos como en todo el mundo.
Es por eso que en nuestras operaciones de centros de datos, una de las preguntas de ingeniería esenciales que nos hacemos todos los días es: ¿cómo podemos continuar con la conversación del agua mientras satisfacemos la creciente demanda de los clientes de innovación en la nube e IA?
En los centros de datos, el agua se utiliza en su mayoría para la refrigeración y la humidificación. A medida que la demanda de aplicaciones de IA y nube de alto rendimiento ha crecido en los últimos años para impulsar las aplicaciones de los clientes y permitir una nueva frontera de descubrimiento e innovación, también lo han hecho los requisitos de energía para los chips de silicio, los componentes básicos de la computación en la nube y la IA, que se encuentran dentro de los racks y servidores de los centros de datos. Debido a que los chips avanzados suelen utilizar más energía, también generan más calor. Para evitar el mal funcionamiento de los chips, se necesita un enfriamiento más intensivo, y esto, a nivel histórico, ha requerido consumir agua.
Para reducir el agua necesaria para las operaciones, una ruta crítica para el objetivo de nuestra empresa de ser positivos en agua para 2030, innovamos en todas partes, desde los edificios de nuestros centros de datos hasta los chips. En conjunto, este trabajo ha comenzado a dar resultados sustanciales. Desde nuestra primera generación de centros de datos propios a principios de la década de 2000 hasta nuestra generación actual en 2023, hemos reducido nuestra intensidad de agua (agua consumida por kilovatio-hora) en más del 80%. Esto demuestra que es posible reducir de manera significativa la cantidad de agua que utilizan nuestros centros de datos por kilovatio de energía, incluso a medida que se expande nuestra infraestructura en la nube.
Hoy, compartimos más sobre dos áreas de enfoque para continuar con la reducción de la intensidad del agua: (1) conservar el agua en cada etapa de las operaciones y (2) tecnologías innovadoras que reducen la cantidad de agua necesaria para el enfriamiento.
Conservación del agua en todas las etapas de las operaciones
En todas las ubicaciones, trabajamos para minimizar la cantidad de agua que necesitamos para la refrigeración. Esto incluye operar nuestros centros de datos a una temperatura que nos permita enfriar con aire exterior la mayor parte del año, reducir la necesidad de enfriamiento ambiental y conservar el agua en cada etapa de las operaciones diarias.
Llevamos a cabo auditorías periódicas de nuestros centros de datos para identificar ineficiencias y áreas en las que el diseño y el uso diario no coinciden. Nuestra auditoría de 2022 dio como resultado mejoras específicas que eliminaron el 90% de los casos en los que se utilizó el exceso de agua. Además, creamos modelos de predicción avanzados que nos ayudan a anticipar las necesidades de agua en función de los datos meteorológicos y operativos en tiempo real. Comparar las necesidades anticipadas con los patrones de consumo reales nos permite identificar con rapidez ineficiencias, como fugas de agua, que de otro modo podrían pasar desapercibidas.
Para minimizar los requisitos de agua dulce de los sistemas de agua municipales, empleamos estrategias de conservación que se adaptan a la biorregión de los centros de datos. Por ejemplo, en Texas, Washington, California y Singapur hemos ampliado nuestro uso de agua recuperada y reciclada. En los Países Bajos, Irlanda y Suecia recolectamos agua de lluvia, y también llevamos esta capacidad a nuevos centros de datos en Canadá, Reino Unido, Finlandia, Italia, Sudáfrica y Austria.
Tecnologías innovadoras que reducen el agua necesaria para la refrigeración
Las tecnologías de refrigeración innovadoras son esenciales para la estrategia de agua de Microsoft, y expandimos de manera rápida las soluciones probadas en toda nuestra cartera de centros de datos. Esto incluye soluciones que llevan el enfriamiento directo a la fuente de generación de calor: el propio chip.
Las placas frías son un buen ejemplo de ello: una tecnología de refrigeración directa al chip que proporciona intercambio de calor en un sistema de circuito cerrado. Las placas frías disipan el calor de manera más efectiva que el enfriamiento por aire tradicional, enfrían de manera directa el silicio y luego recirculan el fluido refrigerante, como el radiador de un automóvil. Esta solución mejora de manera significativa la eficiencia de enfriamiento y permite un control de temperatura más preciso en comparación con los métodos tradicionales.
Para aprovechar la mayor eficiencia que ofrecen las placas frías, desarrollamos una nueva generación de diseños de centros de datos optimizados para el enfriamiento directo al chip, lo que requiere reinventar el diseño de los servidores y racks para acomodar nuevos métodos de administración térmica, así como administración de energía. En los centros de datos existentes, también utilizamos innovaciones como el ‘sidekick’, un sistema de refrigeración líquida que ya utilizamos junto a los bastidores de chips Maia AI Accelerator de Microsoft Azure, que hace circular el fluido para extraer el calor de las placas frías unidas a la superficie de los chips.
También evolucionamos las tecnologías de placas frías a través de nuestro trabajo con microfluídica, una tecnología que lleva el enfriamiento al interior del silicio mediante la integración de pequeños canales de fluido en los diseños de chips. La incorporación de la refrigeración líquida dentro del chip lleva el refrigerante justo al lado de los procesadores, lo que resulta en una mayor eficiencia y precisión.
Nuestros diseños de centros de datos más recientes están optimizados para admitir cargas de trabajo de IA y no consumen agua para la refrigeración. Para lograr esto, hacemos la transición a soluciones de enfriamiento a nivel de chip, que proporcionan un enfriamiento preciso a temperatura solo donde es necesario y sin requerir evaporación. Con estas innovaciones, podemos reducir de manera significativa el consumo de agua y, al mismo tiempo, admitir una mayor capacidad de rack, lo que permite una mayor potencia de cómputo por pie cuadrado dentro de nuestros centros de datos.
Reducir el uso mundial del agua a través de la asociación, invirtiendo para reponer el agua
Nuestro objetivo de agua positiva nos guía a considerar no solo cómo podemos cambiar nuestras prácticas comerciales para reducir nuestra huella hídrica, sino también cómo este trabajo puede beneficiar a los clientes y socios que trabajan hacia objetivos similares. Los cinco pilares del agua positiva: reducción, reposición, acceso, innovación y política juegan un papel importante en nuestro camino hacia el agua positiva.
Durante el año pasado, aumentamos de manera significativa nuestro programa de reabastecimiento de agua, casi al duplicar nuestra cartera de reabastecimiento de agua para incluir más de 49 proyectos de reabastecimiento en todo el mundo. Juntos, estos tienen el potencial de reponer más de 24 mil piscinas olímpicas durante la vida útil de los proyectos. También cumplimos nuestro objetivo de acceso al agua para 2030 de proporcionar a 1,5 millones de personas acceso a agua potable y servicios de saneamiento.2
Además, trabajamos para reducir el uso global de agua mediante nuestra colaboración con clientes, socios, comunidades locales y municipios para avanzar en la infraestructura y las políticas de agua en todo el mundo. Debido a que los enfoques corporativos de la gestión del agua por lo general van a la zaga de las inversiones en la reducción de carbono1, asumimos un papel activo en la defensa de prácticas y políticas de gestión del agua efectivas e innovadoras. Algunos de nuestros proyectos de defensa incluyen: (1) servir en una coalición para aumentar la reutilización y el reciclaje del agua en los Estados Unidos, (2) financiar proyectos que apoyan a las naciones tribales y a los gobiernos estatales en el aumento de la seguridad hídrica, y (3) apoyar la investigación, el análisis y la defensa del agua en la Comisión Europea.
Más información sobre cómo Microsoft avanza en la sostenibilidad
Obtengan más información sobre cómo promovemos la sostenibilidad a través de nuestra serie de blogs Sostenible por diseño, que comienza con Sostenible por diseño: Avanzar en la sostenibilidad de la IA. Para obtener más información sobre nuestro progreso hacia nuestros objetivos de sostenibilidad, lean el Informe de sostenibilidad ambiental de Microsoft 2024.
Exploren el enfoque de Microsoft para el reabastecimiento de agua
1Por qué la inversión en agua es crucial para hacer frente a la crisis climática, Foro Económico Mundial, 2024.
2Informe de Sostenibilidad Ambiental 2024, Microsoft.