Мэтту Кордри, директору по проектированию оборудования Facebook, стоит сказать спасибо компании Tesla. Не потому что он ездит на электромобиле — он ездит на обычном бензиновом, а потому что благодаря популярности электромобилей Facebook сможет снизить затраты на эксплуатацию своих центров обработки данных.
Кордри руководит лабораторией Facebook, где разрабатываются серверы, системы хранения данных и остальное оборудование, на котором функционируют сервисы компании. Созданными аппаратными конструкциями компания делится в рамках возглавляемого ею же проекта Open Compute Project. В последнее время одна из технологий, занимающих ум Кордри, — ионно-литиевые батареи.
В Facebook недавно начали тестировать их в составе источников бесперебойного питания для серверных стоек, а в следующем году планируют начать широкое внедрение. До сих пор ионно-литиевые батареи были слишком дорогостоящими, отмечает Кордри, но благодаря их использованию в электромобилях ситуация изменилась. Теперь применять их стало экономически выгоднее, чем громоздкие свинцово-кислотные аккумуляторы, широко используемые сегодня в центрах обработки данных.
«Переходным моментом для нас стало именно появление электромобилей, особенно рост популярности Tesla и Nissan Leaf, — отметил Кордри. — Теперь ионно-литиевые батареи дешевле в эксплуатации в качестве источника бесперебойного питания, чем свинцово-кислотные».
ИБП — важнейший элемент оборудования ЦОД. Если в сети прогисходит сбой подачи электричества, то мгновенно включается резервный источник, чтобы оборудование продолжало работать те несколько минут, которые уходят на запуск дизельного генератора.
Свинцово-кислотные аккумуляторы, используемые в большинстве обычных автомобилей, все еще дешевле на единицу емкости, чем ионно-литиевые, но потребности в специальном оборудовании для перезарядки и регулярном техническом обслуживании делают первые в целом более дорогостоящими, отметил Кордри.
А еще они занимают много места. Спроектированная в Facebook собственная свинцово-кислотная система резервного питания — это массивный шкаф двухметровой высоты, и хватает ее только на шесть серверных стоек. Facebook для своих сервисов приходится использовать тысячи таких шкафов по всему миру.
Примерно год назад в компании начали работать над высокоплотным ионно-литиевым батарейным комплектом, устанавливаемым прямо в стойку подобно серверам и другим компонентам. Шкаф уже не понадобится. Используются практически такие же элементы, как в электромобилях топ-класса, только полностью разряжаются они всего за 90 секунд — этого достаточно, чтобы вступил в работу дизельный генератор.
«Если бы в Tesla сконструировали гоночный автомобиль, а не машину, способную проехать 500 км, то воспользовались бы именно такой батареей», — полагает Кордри.
У ионно-литиевых комплектов есть и другие преимущества. В каждой стойке их по два, так что, если один выйдет из строя, это отразится лишь на небольшой группе серверов. Для сравнения, сейчас в некоторых крупных ЦОД один ИБП может обслуживать сотни стоек.
«Большинство приложений выдерживает локальные сбои питания, но практически ни одно не выстоит при массовом одновременном сбое, — подчеркивает Кордри. — Подобный сбой может произойти, если у вас большие ИБП. Когда источник бесперебойного питания выходит из строя, у вас больше нет линий обороны — сайт отключается».
Благодаря размещению батарейных комплектов вблизи серверов также улучшается энергоэффективность, поскольку снижаются потери электричества по сравнению с использованием внешних ИБП. Кроме того, Кордри предполагает, что ионно-литиевые батареи будут несколько дольше служить, но это еще предстоит проверить временем.
В Facebook только начали пилотное тестирование батарейных комплектов в своих ЦОД. В течение нескольких недель они будут использоваться с искусственно созданной нагрузкой, после чего новые ИБП переключат на рабочие серверы.
«Серийные ИБП нового типа мы планируем ввести в эксплуатацию в следующем году», — сообщил Кордри.
Он не дал оценки, каким будет снижение затрат по сравнению со свинцово-кислотными, но если в Facebook планируют провести изменения по всей своей инфраструктуре, можно полагать, что экономия будет существенной.
Если все пройдет удачно, нет помех тому, чтобы начать широко использовать ионно-литиевые батареи в корпоративных ЦОД. Новый батарейный комплект в Facebook собираются встроить во вторую модификацию полки питания для Open Compute Project — она будет включать в себя все необходимое для электроснабжения серверной стойки. Первая модификация была рассчитана на работу с большими шкафами свинцово-кислотных батарей.
Как и в случае с другими проектами OCP, задача в том, чтобы создать более энергоэффективную и гибкую конструкцию, чем предлагают ведущие производители. Конструкциями OCP могут пользоваться любые компании.
Всего во второй версии полки шесть батарейных комплектов, в том числе два резервных на случай сбоя основных. Общая мощность — 13,2 кВт. Это меньше, чем нужно некоторым высокопроизводительным вычислительным центрам, но для Facebook и большинства других компаний вполне достаточно.
«Ионно-литиевые батареи считаются дорогостоящими, но на самом деле нам они будут обходиться дешевле», — заключил Кордри.
