Laporan Data Dekarbonisasi
Tantangan dan solusi seputar keberlanjutan pusat data pada era AI.
menit baca
Daftar Isi:
Seiring meluasnya penerapan teknologi AI (kecerdasan buatan) intensif data di seluruh dunia, operasi pusat data menghadapi permintaan energi yang belum pernah terjadi sebelumnya dan jejak karbon yang terus meningkat. Keduanya bergulat dengan meningkatnya masalah lingkungan sekaligus berupaya meningkatkan daya komputasi dan kapasitas penyimpanan serta memenuhi tujuan TCO (total biaya kepemilikan).
Menurut McKinsey1, kebutuhan daya pusat data diperkirakan akan meningkat tiga kali lipat pada akhir tahun 2030. “Permintaan komputasi dan data yang meroket semakin dipercepat oleh peningkatan kemampuan komputasi bersama pengurangan efisiensi chip yang relatif terhadap pemakaian daya”, ujar firma analis.
Sebagai pemimpin penyimpanan data global yang memasok pusat data terkemuka di dunia, Seagate memiliki kursi terdepan untuk percakapan seputar keberlanjutan pusat data dan permintaan yang terus meningkat untuk penyimpanan data hemat biaya. Di antara hal-hal lain, bekerja dengan pelanggan kami telah mengajari kami bahwa tujuan TCO dan keberlanjutan tidak saling eksklusif, sering kali keduanya sama.
Untuk lebih memahami hubungan antara TCO dan keberlanjutan, kami memutuskan untuk mensurvei profesional pusat data. Laporan ini, berdasarkan wawasan mereka, mengungkapkan kesenjangan kritis dalam memahami tantangan keberlanjutan pusat data, dan cara tantangan ini memengaruhi seluruh rantai pasokan. Wawasan ini dapat menginformasikan keputusan yang mendukung tujuan pertumbuhan bisnis dan lingkungan.
Tidak perlu memilih salah satu.
Laporan Teknologi Seagate ini didasarkan pada studi global yang ditugaskan oleh firma riset independen Dynata, dengan kerja lapangan oleh konsultan komunikasi global Current Global.
Studi ini mencakup penelitian kualitatif dan kuantitatif untuk memeriksa tekanan yang diintensifkan AI pada keberlanjutan pusat data serta peluang untuk meningkatkan efisiensi operasi.
Penelitian dimulai dengan wawancara kualitatif mendalam bersama lima pakar senior di bidang penyimpanan data dan infrastruktur dari Amerika Serikat, Jerman, Tiongkok, dan Jepang. Setiap pakar memiliki pengalaman lebih dari satu dekade di bidang perencanaan, operasi, dan keberlanjutan pusat data, yang memungkinkan wawasan andal tentang tantangan industri dan tren yang sedang berkembang. Wawasan ini menginformasikan desain survei kuantitatif global.
Survei kuantitatif mengumpulkan tanggapan dari 330 profesional pusat data di 11 pasar: Australia, Tiongkok, Prancis, Jerman, India, Jepang, Amerika Utara, Singapura, Korea Selatan, Taiwan, dan Inggris. Semua responden bekerja untuk perusahaan yang mengelola penyimpanan setidaknya 50 terabyte, dengan sebagian besar mengawasi hingga lima petabyte. Peserta termasuk CIO, CTO, IT VP, direktur, eksekutif, COO, pemimpin lini bisnis, arsitek penyimpanan, serta arsitek solusi di perusahaan dan organisasi penyimpanan data yang memasok atau menyediakan solusi penyimpanan data.
Studi ini mengeksplorasi lanskap efisiensi dan keberlanjutan pusat data saat ini. Studi ini bertujuan untuk memberikan wawasan berbasis data kepada para pemimpin industri untuk memandu pengambilan keputusan yang berkelanjutan dan meningkatkan bisnis.
Seagate adalah pemimpin global di bidang penyimpanan data berkapasitas besar yang terukur, yang menghadirkan kapasitas lebih dari empat setengah miliar terabyte selama 45 tahun terakhir.
Pusat data adalah tulang punggung ekonomi AI saat ini. Penerapan teknologi AI yang cepat di zaman modern telah mengakibatkan pusat data menghadapi permintaan energi yang belum pernah terjadi sebelumnya dan jejak karbon yang terus meningkat. Hasil survei memperjelas dua hal:
Hal ini sesuai dengan permintaan energi yang terus meningkat. Menurut data dari IEEE: pada tahun 2030, permintaan energi pusat data diproyeksikan akan tumbuh secara signifikan, berpotensi menyumbang 8% dari emisi karbon global, naik dari 0,3% pada tahun 2022.
Untuk mengimbangi inovasi AI, organisasi harus menskalakan infrastruktur data mereka sekaligus menyelaraskan dengan perintah keberlanjutan perusahaan. Semakin lama, bisnis menghadapi ekspektasi, dan terkadang persyaratan peraturan untuk mengoperasikan pusat data secara hemat biaya dan berkelanjutan. Mungkin sulit untuk menyelaraskan kedua ekspektasi ini karena semakin banyak pusat data energi yang digunakan, semakin sulit untuk mengurangi jejak karbonnya.
Karena alasan ini, TCO (total biaya kepemilikan) terkadang dianggap bertentangan dengan tujuan keberlanjutan. Survei yang menjadi dasar laporan ini menemukan bahwa:
Namun, temuan lain yang diberikan oleh survei ini mengklarifikasi bahwa TCO dan keberlanjutan jauh dari prioritas yang bersaing. Pertimbangan terkait TCO dan keberlanjutan dapat dan sering kali selaras, sehingga memberikan peluang untuk efisiensi operasional dan pengurangan dampak lingkungan.
Studi ini menemukan bahwa operasi pusat data dipengaruhi oleh faktor yang mewujudkan tujuan TCO dan keberlanjutan. Di antaranya:
Pemakaian energi. Penggunaan energi yang tinggi mendorong biaya operasional dan emisi karbon, dengan 53,5% responden mengidentifikasi hal ini sebagai masalah yang signifikan.
Kebutuhan bahan baku. Hampir 49,5% profesional pusat data yang disurvei menyebutkan sejumlah besar bahan baku yang diperlukan untuk infrastruktur sebagai masalah utama.
Keterbatasan ruang fisik. Hampir 45,5% responden menyoroti beban keuangan dan logistik dari ruang terbatas.
Biaya infrastruktur. Biaya konstruksi yang tinggi untuk infrastruktur berkelanjutan (diidentifikasi oleh 28,5% peserta survei) dan biaya akuisisi untuk komponen pusat data (27% responden) berdampak secara signifikan terhadap pengeluaran modal (CapEx).
Perpanjangan masa pakai. Lebih dari 92% responden setuju bahwa memperpanjang masa pakai peralatan penyimpanan itu penting, dengan menekankan ketahanan untuk mengurangi biaya penggantian dan pemeliharaan. (Sebaliknya, hanya 15,5% responden yang menganggap perpanjangan masa pakai sebagai faktor pembelian utama untuk infrastruktur penyimpanan data, dan 12,1% memilih ketahanan sebagai faktor penting.)
Kekhawatiran ini menggarisbawahi sifat beragam TCO pusat data, yang mengintegrasikan biaya CapEx dan operasional, serta secara langsung berdampak pada keberlanjutan. Meningkatkan efisiensi energi mengurangi emisi dan biaya operasional, serta memperpanjang masa pakai peralatan meminimalkan limbah elektronik dan permintaan bahan baku.
Ini tidak berarti bahwa keberlanjutan tidak memperumit penghitungan TCO, hal ini dapat dilakukan.
Misalnya, pemakaian daya merupakan bagian yang melekat dari persamaan TCO. Namun, seperti yang diketahui oleh operator pusat data, sumber energi ramah lingkungan mungkin lebih mahal di muka. Jika demikian, fokus pada sifat energi yang diperoleh menambah batasan biaya dan efisiensi pada masalah efisiensi biaya yang sudah menantang.
Seiring meningkatnya penggunaan AI yang mendorong pembuatan data, organisasi memerlukan lebih banyak ruang untuk volume data yang terus berkembang, dan banyak yang berjuang dengan keterbatasan ruang. Batasan spasial memengaruhi kemampuannya untuk memperluas dan menerapkan solusi penyimpanan yang lebih berkelanjutan. Selain itu, biaya di muka yang tinggi terkait dengan infrastruktur berkelanjutan tetap menjadi hambatan yang signifikan untuk kemajuan.
Saat ditanya tentang tiga hambatan utama untuk operasi pusat data yang berkelanjutan, responden menunjukkan kurangnya ruang fisik (45,5% responden); biaya pembangunan infrastruktur penyimpanan (28,5%); dan biaya untuk memperoleh komponen pusat data (27%).
Karena hambatan ini, organisasi sering kali menghadapi tiga pilihan. Untuk mengakomodasi volume data yang meroket, mereka harus memilih satu dari tiga:
Setiap pilihan ini dilengkapi pertukaran TCO dan keberlanjutan.
Survei tersebut mengungkapkan bahwa bisnis semakin menerapkan sejumlah strategi yang menyelaraskan keberlanjutan dengan tujuan TCO.
Sumber energi terbarukan. Hampir 62% responden melaporkan bahwa mereka menggunakan sumber energi terbarukan untuk mendukung infrastruktur data mereka.
Infrastruktur energi terbarukan. Hampir 58% peserta survei mengatakan bahwa organisasi mereka berinvestasi dalam infrastruktur energi terbarukan.
Penyimpanan yang didukung AI dan operasi keberlanjutan. Selain itu, 55,5% organisasi yang diwakili menerapkan sistem berbasis AI untuk mengoptimalkan operasi penyimpanan dan meningkatkan pemantauan keberlanjutan.
Terlepas dari upaya ini, tantangan tetap ada. Banyak perusahaan berjuang dengan biaya infrastruktur dan komponen yang tinggi serta keterbatasan ruang.
Langkah Selanjutnya
Mengatasi tantangan ini memerlukan perubahan dalam cara industri mendekati TCO dan keberlanjutan. Semakin lama, keduanya semakin selaras. Saat tujuan keberlanjutan memperumit rencana TCO, perhatian harus diberikan di seluruh ekosistem untuk:
Dampak yang diperkuat AI pada keberlanjutan pusat data memerlukan pemikiran inovatif dan holistik tentang praktik pusat data. Di antara hal-hal lain, ini berarti mempelajari lebih lanjut emisi karbon operasional (Cakupan 2 dan Cakupan 3) untuk menyertakan evaluasi kandungan karbon atau, karbon yang dikeluarkan selama tahap ekstraksi, produksi, transportasi, biaya material, manufaktur, pengemasan, dan distribusi hulu dari masa pakai produk (Cakupan 3).
Karena ledakan aplikasi AI merangsang pertumbuhan pusat data, kolaborasi, dan inovasi di seluruh rantai pasokan akan menjadi kunci untuk mencapai dunia data yang berkelanjutan dan lebih efisien.
Dalam ekonomi AI saat ini, penerapan cepat teknologi pintar mendorong peningkatan tajam dalam permintaan penyimpanan data. Hampir semua responden survei (lebih dari 97%) mengharapkan AI memiliki dampak besar pada kebutuhan penyimpanan. Namun data selalu meninggalkan jejak: pusat data memakai energi dan menghasilkan emisi.
Meningkatnya permintaan yang didorong oleh AI untuk penyimpanan data secara langsung meningkatkan jejak karbon pusat data. Seiring bertambahnya volume data, demikian pula energi yang diperlukan untuk mempertahankannya. Tentu saja, kebutuhan energi AI melampaui penyimpanan data. Area yang paling boros energi meliputi komputasi, jaringan, dan pemrosesan data.
Seluruh rantai pasokan juga penting. Pembuatan komponen untuk AI, seperti prosesor dan perangkat keras khusus sangat intensif energi dan sumber daya, sehingga meningkatkan kandungan karbon dalam komponen ini. (Kandungan karbon mengacu pada jumlah emisi GRK yang terkait dengan tahap ekstraksi, produksi, transportasi, biaya material, manufaktur, pengemasan, dan distribusi hulu dari masa pakai produk.) Akibatnya, produksi dan operasi sistem AI berkontribusi pada jejak karbon yang lebih besar, yang meningkatkan tantangan lingkungan yang dihadapi oleh pusat data.
Menanggapi permintaan baru ini, pusat data mulai memprioritaskan keberlanjutan dan dekarbonisasi. Hampir semua responden survei (mendekati 94,5%) melaporkan bahwa perusahaan mereka berupaya mengurangi jejak karbon dari operasi penyimpanan data mereka.
Survei menemukan bahwa untuk mengurangi jejak lingkungan mereka, perusahaan terutama menerapkan energi terbarukan:
Strategi lainnya adalah migrasi cloud. Hampir separuh responden (lebih dari 47%) yakin bahwa migrasi data ke sistem cloud membantu mengurangi jejak karbon perusahaan mereka. Penyedia layanan cloud, dengan praktik dan infrastruktur terbaik di kelasnya, memiliki keunggulan dalam mengurangi dampak lingkungan dari operasi data.
Namun, perusahaan yang ingin menerapkan strategi ini perlu mengingat bahwa migrasi cloud juga dapat dilihat sebagai pengalihan tanggung jawab daripada menghilangkan dampak. Meskipun penyedia cloud dapat beroperasi secara lebih efisien, beban lingkungan tetap ada. Ini hanya ditransfer dari masing-masing perusahaan ke penyedia cloud, yang harus mengelola permintaan energi dan sumber daya. Hal ini menggarisbawahi perlunya pendekatan holistik terhadap keberlanjutan, tempat penyedia cloud dan klien mereka bekerja sama untuk meminimalkan jejak karbon data.
Dalam transisi ke operasi penyimpanan data yang lebih berkelanjutan, perusahaan menghadapi tantangan yang signifikan. Di antaranya termasuk kendala ruang fisik, biaya, pemakaian energi yang tinggi, dan penilaian yang efektif. Mari kita lihat lebih dekat setiap faktor ini.
Tiga hambatan utama untuk operasi pusat data yang berkelanjutan adalah kurangnya ruang fisik (45,5%), biaya pembangunan infrastruktur penyimpanan (28,5%), dan biaya untuk memperoleh komponen pusat data (27%) (lihat Gambar 2).
Tidak mengherankan, kendala fisik seperti keterbatasan ruang untuk infrastruktur baru menempati peringkat sebagai tantangan terbesar, dengan 45,5% dari semua responden menyebutkan "kurangnya ruang fisik" sebagai kendala utama. Membangun ruang fisik tambahan untuk pusat data dapat meningkatkan emisi GRK langsung (Cakupan 1) secara signifikan, karena melibatkan aktivitas konstruksi ekstensif yang memakai sumber daya dan mineral arde yang langka, serta melepaskan gas rumah kaca.
Mengingat dilema karena harus memilih antara a) meningkatkan biaya ekspansi dalam ruang yang sama, b) membangun tambahan baru (juga mahal, sering kali lebih mahal daripada pilihan pertama), atau c) memigrasikan data ke cloud (yang melewati beban keberlanjutan ke rantai pasokan cloud), survei menunjukkan perlunya solusi inovatif untuk mengoptimalkan ruang yang ada.
Alasan peningkatan dapat menjadi pilihan yang menarik termasuk temuan berikut:
Kebutuhan untuk mengakomodasi lebih banyak server, perangkat penyimpanan, dan peralatan jaringan meningkatkan tantangan ruang terbatas ini. Di daerah perkotaan, tempat ruang sudah terbatas, menemukan lokasi yang cocok untuk pusat data baru sangat sulit. Beberapa negara, termasuk Singapura, Jepang, Taiwan, Prancis, dan Jerman, telah memberlakukan pembatasan jumlah pusat data yang dapat dibangun dan tempat pusat data tersebut dapat dibangun. Peraturan ini bertujuan untuk menyeimbangkan manfaat dari peningkatan sumber daya pusat data dengan perlindungan lingkungan dan penggunaan lahan yang efisien, yang menggarisbawahi perlunya solusi inovatif untuk memenuhi permintaan penyimpanan data yang meningkat.
Tingginya biaya untuk membangun dan mempertahankan infrastruktur ramah lingkungan tetap menjadi hambatan utama untuk menerapkan solusi berkelanjutan. Pengeluaran ini mencakup investasi di muka dalam energi terbarukan dan biaya berkelanjutan dari infrastruktur TI yang berkelanjutan.
Survei tersebut memproyeksikan bahwa rata-rata $4,9 miliar akan diperlukan untuk berinvestasi dalam operasi penyimpanan data yang lebih berkelanjutan secara global. Meskipun gambar ini tidak memiliki data anggaran yang pasti, skalanya menyoroti besarnya tantangan yang membutuhkan perhatian, waktu, dan sumber daya yang signifikan.
Poin data tambahan:
Biaya akuisisi perangkat adalah komponen TCO terbesar di pusat data. Pengeluaran modal awal (CapEx) yang diperlukan untuk membeli server, sistem penyimpanan, dan peralatan jaringan merupakan bagian yang signifikan dari keseluruhan investasi, terutama dalam skala besar, yakni pembelian perangkat keras dapat mencapai puluhan juta dolar.
Memperoleh perangkat keras canggih, hemat energi, sumber energi terbarukan, dan teknologi inovatif sering kali harus dibayar mahal. Terlepas dari potensi penghematan jangka panjang dan manfaat lingkungan, biaya yang lebih tinggi ini dapat menghalangi operator pusat data untuk beralih. Kebutuhan akan peningkatan terus-menerus untuk mengimbangi kemajuan teknologi semakin menambah beban keuangan.
Menurut salah satu pakar pusat data yang ditanya, “pemegang saham biasanya berfokus pada meminimalkan biaya, yang dapat menyulitkan untuk membenarkan pengeluaran besar yang diperlukan untuk inisiatif seperti mengurangi penggunaan energi atau berinvestasi dalam sumber energi terbarukan.”
Tantangan: Pemakaian Energi Tinggi
Operasi pusat data yang berkelanjutan menghabiskan energi dalam jumlah besar, yang secara signifikan berkontribusi terhadap emisi GRK tidak langsung dari listrik, uap, panas, atau pendinginan (Cakupan 2). Sifat infrastruktur pusat data yang “selalu aktif”, termasuk server dan sistem cloud, memperumit upaya pengurangan energi dan memerlukan solusi inovatif.
Dalam penelitian multipasar ini, responden mengidentifikasi tiga masalah lingkungan utama mereka:
Para pakar memperingatkan bahwa tanpa tindakan segera, dampak lingkungan dari operasi data akan terus meningkat.
Menambah masalah ini, banyak perusahaan melaporkan bahwa mereka mencari energi terbarukan, tetapi menemukan bahwa mereka tidak memiliki kemampuan untuk memilih sumber energi yang berkelanjutan.
Biaya tinggi yang terkait dengan sumber energi terbarukan dapat menjadi hambatan yang signifikan.
Tantangan: Pengukuran dan Penilaian
Meskipun penyimpanan data itu sendiri adalah kontributor yang relatif kecil untuk keseluruhan operasi pusat data (dengan beban kerja komputasi dan pemrosesan yang menuntut lebih banyak energi), survei tersebut menanyakan tentang persepsi dampak lingkungan dari penyimpanan data.
Ada juga kekurangan alat dan prosedur untuk menilai dampak lingkungan dari praktik penyimpanan data. Tanpa metode penilaian yang tepat, bisnis berjuang untuk mengevaluasi efektivitas upaya keberlanjutan mereka dan membuat keputusan berdasarkan informasi tentang investasi masa depan dalam praktik berkelanjutan.
Memerlukan lebih banyak informasi secara real-time, salah satu pakar pusat data AS yang diwawancarai menyoroti kebutuhan “untuk mengetahui jumlah daya yang kami gunakan, fluktuasi, dan detail relevan lainnya. Informasi ini harus dicatat agar kami dapat melihat kejadian dari waktu ke waktu. Pusat data perlu melihat pentingnya menyediakan informasi ini, dan perusahaan perlu menuntutnya… pemantauan dan pelaporan secara real-time sangat penting untuk mengelola keberlanjutan secara efektif”.
Seorang pakar keberlanjutan dari kawasan Asia-Pasifik menegaskan kembali pentingnya transparansi dalam pelaporan: “Pelaporan yang transparan dapat banyak membantu… laporan dampak lingkungan yang komprehensif, penilaian masa pakai, dan studi kasus penerapan yang berhasil. Setelah itu, ada alat untuk menghitung potensi manfaat dan penghematan biaya dari solusi berkelanjutan”.
Survei tersebut memperjelas bahwa sebagian besar pusat data dapat mengambil manfaat dari evaluasi ulang praktik manajemen data biasa. Sementara banyak organisasi menyadari pentingnya keberlanjutan, mereka sering kali mengambil tindakan terpisah daripada pendekatan holistik.
Ironisnya, meskipun setidaknya 92% responden setuju bahwa memperpanjang masa pakai peralatan dan infrastruktur penyimpanan berdampak secara signifikan terhadap keberlanjutan pusat data, hanya sekitar 20,5% yang menempatkan ketahanan dan masa pakai sebagai faktor utama dalam keputusan pembelian.
Menyoroti fokus jangka pendek dari keputusan tersebut, pakar pusat data dari Jerman mengamati: “Sayangnya, banyak konsumen sering kali memilih opsi termurah tanpa mempertimbangkan implikasi jangka panjangnya. Mereka mungkin membeli produk lebih murah yang akan rusak setelah dua atau tiga tahun, sehingga memerlukan pembelian baru. Siklus penggantian konstan ini tidak berkelanjutan. Tidak cukup banyak orang yang berpikir tentang siklus ini. Saat kami membeli produk baru, itu berarti lebih banyak sumber daya yang diperlukan, lebih banyak komponen yang ditambang dari tempat seperti Afrika, lebih banyak proses manufaktur, dan lebih banyak tenaga kerja. Ini berdampak pada seluruh ekosistem. Pendekatan saat ini tidak seefektif yang saya inginkan.”
Memperpanjang masa pakai solusi dan infrastruktur pusat data secara signifikan mengurangi limbah elektronik dan emisi karbon. Dengan memaksimalkan penggunaan infrastruktur yang ada, perpanjangan masa pakai membantu mengurangi emisi hulu dan hilir yang sering diabaikan.
Ini menyoroti manfaat mempertimbangkan masa pakai peralatan dalam keputusan pembelian. Operator pusat data dapat mengevaluasi masa pakai semua komponen, termasuk pengiriman daya, pemrosesan data, dan densitas penyimpanan, untuk lebih memahami dampaknya terhadap emisi karbon secara keseluruhan. Jika memungkinkan, mereka harus memilih peralatan dari penyedia dengan program sirkularitas internal.
Program sirkularitas dapat memberikan manfaat keberlanjutan yang signifikan. Program ini memastikan bahwa solusi seperti hard disk diperbarui, digunakan kembali, atau didaur ulang dengan cara yang bertanggung jawab terhadap lingkungan. Dengan menerapkan prinsip sirkularitas, pusat data dapat mengurangi limbah elektronik dan permintaan bahan baku baru, sekaligus meminimalkan dampak lingkungan yang terkait dengan pembuangan perangkat lama.
Pendekatan holistik ini tidak hanya memajukan tujuan keberlanjutan, tetapi juga mempromosikan penggunaan sumber daya yang efisien.
Kesenjangan lain yang diidentifikasi dalam survei adalah bagaimana faktor dampak lingkungan menjadi keputusan pembelian:
Mempertahankan kesadaran akan kandungan karbon dalam peralatan dan infrastruktur (Cakupan 3) dapat membantu pusat data mengidentifikasi peluang untuk mengurangi jejak karbon mereka secara keseluruhan di luar emisi operasional (Cakupan 1 dan Cakupan 2). Kandungan karbon mengacu pada jumlah emisi GRK yang terkait dengan tahap ekstraksi, produksi, transportasi, biaya material, manufaktur, pengemasan, dan distribusi hulu dari masa pakai produk. Produsen penyimpanan dan infrastruktur serta pemasok pusat data lainnya harus memberikan informasi tentang kandungan karbon dalam pembuatan produk mereka.
Tabel di bawah ini membandingkan kandungan karbon pada SSD (solid-state drive), hard disk, dan penyimpanan berbasis pita, yang menyoroti bagaimana pilihan media penyimpanan memengaruhi total emisi pusat data. Seagate Technology menganalisis kapasitas, pola penggunaan, dan masa pakai yang berbeda selama periode lima tahun, mengukur kandungan karbon per perangkat dan per terabyte (TB) per tahun.
| Media Penyimpanan | Kandungan Karbon berdasarkan Produk (Kg CO2) | Kandungan Karbon per TB (CO2/TB) | Kandungan Karbon per TB per Tahun (CO2/TB/tahun) |
|---|---|---|---|
| SSD2 | 4.915 | 160 | 32 |
| Hard Disk3 | 29,7 | <1 | <0,2 |
| LTO Tape4 | 48 | 2,66 | <0,6 |
Analisis ini menyoroti pentingnya memilih campuran media penyimpanan yang tepat untuk TCO dan keberlanjutan
Angka-angka ini mencerminkan analisis Seagate berdasarkan produk berikut:
Wawasan utama:
SSD memiliki kandungan karbon tertinggi, baik secara total maupun per TB, menjadikannya pilihan paling intensif karbon di antara ketiga media penyimpanan.
Hard disk menunjukkan jejak karbon paling sedikit, baik secara total maupun per TB, menawarkan solusi penyimpanan berkelanjutan yang paling hemat karbon.
Pita LTO menunjukkan kandungan karbon dalam jumlah sedang, tetapi dampak tahunannya lebih tinggi dibandingkan hard disk.
Analisis ini menyoroti pentingnya memilih campuran media penyimpanan yang tepat untuk TCO dan keberlanjutan.
Survei menemukan bahwa bisnis mengejar dua strategi utama untuk meningkatkan keberlanjutan pusat data:
Mengintegrasikan sumber energi terbarukan untuk mendukung infrastruktur data dapat secara signifikan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, sehingga mengurangi jejak karbon. Namun, tindakan ini juga menghadirkan beberapa tantangan. Biaya awal infrastruktur, seperti panel surya dan turbin angin, bisa sangat tinggi.
Selain itu, sifat sumber energi terbarukan yang terputus menimbulkan tantangan, karena pembangkit listrik tenaga surya dan angin tidak dapat diprediksi dan bergantung pada kondisi cuaca. Hal ini memerlukan solusi penyimpanan energi yang andal untuk memastikan catu daya yang konsisten, sehingga semakin meningkatkan biaya. Selain itu, mengintegrasikan energi terbarukan dengan sistem pusat data yang ada dapat memerlukan modifikasi dan peningkatan yang rumit, sehingga transisi dapat menghabiskan waktu. Hambatan peraturan dan logistik menambah kerumitan, karena kebijakan dan persyaratan berbeda di setiap wilayah.
Selain berinvestasi dalam energi terbarukan, pusat data dapat berfokus pada pengurangan pemakaian daya di tingkat peralatan dan infrastruktur. Menurunkan penggunaan daya tidak hanya memangkas biaya operasional, tetapi juga meningkatkan efektivitas upaya energi terbarukan dengan mengurangi permintaan secara keseluruhan.
Berdasarkan analisis Seagate tentang pemakaian daya di tiga jenis media penyimpanan berdasarkan pola penggunaan dan masa pakai tingkat perangkat selama lima tahun, tabel di bawah membandingkan:
| Media Penyimpanan | Daya Operasi (Watt) | Watt/TB |
|---|---|---|
| SSD | 20 | 0,5 |
| Hard Disk | 9,6 | 0,32 |
| LTO | 37 | 1,1 |
Survei juga menemukan bahwa banyak pusat data yang kurang memanfaatkan solusi berbasis infrastruktur untuk mengurangi emisi.
Solusi berbasis infrastruktur dapat memainkan peran penting dalam meningkatkan keberlanjutan pusat data dengan mengatasi pemakaian energi, emisi karbon, dan dampak lingkungan secara keseluruhan.
Untuk membuat kemajuan terukur dalam keberlanjutan, bisnis dapat mengambil manfaat dari penerapan strategi jangka pendek dan jangka panjang.
Dalam jangka pendek hingga menengah yang lebih cepat, diperlukan pendekatan yang lebih holistik, dengan memperpanjang masa pakai perangkat keras, mengoptimalkan efisiensi energi, dan menerapkan program sirkularitas.
Solusi jangka panjang memerlukan kolaborasi di seluruh industri, di seluruh rantai pasokan, insentif keuangan, dan inovasi keberlanjutan berbasis AI untuk memastikan pengurangan berkelanjutan dari jejak lingkungan pusat data.
Pusat data harus mengembangkan strategi holistik yang lebih dari sekadar menerapkan sumber energi terbarukan. Meskipun mengintegrasikan energi terbarukan adalah langkah mendasar (meskipun mungkin rumit dari segi biaya), hal itu saja tidak cukup untuk mengatasi berbagai tantangan keberlanjutan.
Pertama, pusat data dapat mengambil manfaat dari penerapan penilaian rutin dan pemantauan masa pakai semua komponen, termasuk server, perangkat penyimpanan, dan peralatan jaringan. Memahami masa pakai penuh setiap komponen memungkinkan pusat data mengidentifikasi peluang untuk memperluas penggunaannya dan mengurangi jejak lingkungannya. Memperpanjang masa pakai peralatan penyimpanan melalui program pemeliharaan, peningkatan, dan perbaikan rutin sangat penting. Pendekatan ini mengurangi limbah elektronik, meminimalkan kebutuhan bahan baku baru, dan mengurangi proses intensif energi yang terkait dengan pembuatan peralatan baru. Kebijakan pengadaan dapat memprioritaskan komponen yang tahan lama dan berkualitas tinggi dengan masa pakai yang lebih lama, sehingga memastikan bahwa keberlanjutan merupakan kriteria utama dalam keputusan pembelian.
Kedua, mengurangi pemakaian daya dapat menjadi bagian penting dari upaya keberlanjutan. Pusat data dapat berinvestasi dalam teknologi hemat energi, seperti pendinginan cair/perendaman dan sistem HVAC, yang lebih efisien dalam menghilangkan panas. Sistem ini dapat menurunkan pemakaian energi secara signifikan dibandingkan dengan metode pendinginan biasa, sehingga mengurangi biaya operasional dan emisi karbon. Mengintegrasikan sumber energi terbarukan seperti tenaga surya dan angin ke dalam operasi pusat data dapat semakin mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan menurunkan jejak karbon secara keseluruhan. Mengoptimalkan praktik manajemen energi, misalnya, menerapkan sistem berbasis AI untuk memantau dan menyempurnakan penggunaan energi, juga dapat berkontribusi pada operasi yang lebih efisien dan berkelanjutan.
Ketiga, pusat data harus memprioritaskan pengadaan solusi yang inovatif, hemat biaya, dan mendukung keberlanjutan. (Untuk contoh dari dunia penyimpanan data yang membantu mengurangi jejak karbon, lihat bar samping di bawah.)
Terakhir, membuat program sirkularitas untuk pembuangan komponen pusat data dapat bermanfaat. Program tersebut dapat memastikan bahwa komponen diperbarui, digunakan kembali, atau didaur ulang secara bertanggung jawab. Mengembangkan proses untuk memulihkan material berharga dari peralatan akhir masa pakai dapat mengurangi permintaan bahan baku baru dan meminimalkan dampak lingkungan dari pembuangan. Meminimalkan limbah elektronik melalui penggunaan kembali dan tujuan ulang tidak hanya mendukung sasaran keberlanjutan, tetapi juga mendorong penggunaan sumber daya yang efisien.
Dengan berfokus pada bidang ini, pusat data dapat secara signifikan meningkatkan upaya keberlanjutannya dan berupaya mengurangi dampak lingkungan secara keseluruhan.
Hard disk adalah media penyimpanan paling ramah lingkungan.7 Meskipun berkontribusi relatif kecil terhadap beban lingkungan pusat data secara keseluruhan, inovasi dalam teknologi perekaman hard disk dapat membantu mengoptimalkan TCO pusat data dan meningkatkan keberlanjutan.
Dengan ekonomi skala yang tak tertandingi, inovasi densitas area menjadi sangat penting bagi inovasi AI dan pusat data yang berkelanjutan.
Densitas area, pengukuran data yang disimpan per unit luas permukaan pada media apa pun, dalam hard disk secara khusus mengacu pada kapasitas data satu disk. Inovasi densitas area secara langsung memengaruhi efisiensi penyimpanan dalam ruang fisik yang terbatas dan memungkinkan bisnis meningkatkan kapasitas penyimpanan data mereka di ruang yang sama menggunakan bahan dan daya yang lebih sedikit, sehingga secara efektif mengurangi emisi karbon mereka per unit penyimpanan data.
Kemajuan ini secara langsung mengatasi beberapa tantangan keberlanjutan yang ditandai oleh survei. Dengan meningkatkan kapasitas penyimpanan tanpa memerlukan ruang fisik tambahan, densitas area yang lebih tinggi membantu mengurangi kendala ruang di pusat data, yakni hambatan signifikan yang disebutkan oleh 45,5% responden. Selain itu, pengurangan pemakaian daya yang dimungkinkan selaras dengan upaya untuk menurunkan penggunaan energi dan emisi karbon, yang menjadi perhatian utama bagi sekitar 53,5% responden.
Untuk pusat data yang mengelola beban kerja berskala besar, mengganti perangkat penyimpanan lama dengan hard disk HAMR (perekaman magnetik dengan bantuan panas) generasi berikutnya dapat mengurangi total penggunaan daya. Dalam skala besar, peningkatan ini menghasilkan pengurangan yang berarti dalam pemakaian energi absolut dan jejak karbon operasional, bahkan saat infrastruktur penyimpanan berkembang.
Pada tingkat global, efek ini bertambah di seluruh dunia data. Transisi ke hard disk dengan densitas area yang lebih tinggi berarti, meskipun total permintaan penyimpanan data cloud diproyeksikan meningkat 167% pada tahun 2028, proporsi total daya pusat data yang dipakai oleh hard disk dalam pusat data di seluruh dunia dapat turun mulai dari ~8% menjadi ~ 3%. Itu adalah pengurangan total 62% dalam pemakaian energi oleh infrastruktur penyimpanan.
Ini menunjukkan perubahan mendasar: penyimpanan tidak hanya menjadi lebih efisien, tetapi juga secara langsung memungkinkan pengurangan bersih total penggunaan energi dan emisi karbon di semua pusat data di seluruh dunia, bahkan saat retensi data meningkat. Ini adalah berita bagus di bidang TCO dan keberlanjutan pusat data.
Manfaat berskala besar ini diperkuat oleh peningkatan efisiensi di tingkat perangkat. Berdasarkan analisis Seagate tentang pemakaian daya di berbagai jenis media penyimpanan, hard disk menyediakan opsi penyimpanan berkapasitas tinggi yang paling hemat energi. Faktor efisiensi daya tingkat hard disk, termasuk daya operasi dalam watt (daya total yang dipakai saat membaca atau menulis data secara aktif) dan efisiensi watt per TB, yang menunjukkan bagaimana kapasitas yang lebih padat mengurangi pemakaian energi per unit data yang disimpan.
Dengan mengintegrasikan solusi penyimpanan bersama densitas area yang lebih tinggi, pusat data dapat memperluas kapasitas tanpa memerlukan ruang tambahan, mengurangi penggunaan energi total, serta mengurangi dampak karbon operasional, sekaligus memenuhi tuntutan beban kerja berbasis AI dan ekspansi cloud yang semakin meningkat.
Untuk penyimpanan dalam skala besar, dampak peningkatan densitas area sangat besar. Densitas area yang lebih tinggi memungkinkan pusat data meningkatkan kapasitasnya secara signifikan tanpa memperluas jejak fisiknya, serta untuk mencapai sasaran keberlanjutan dengan meminimalkan penggunaan ruang, energi, dan sumber daya alam.
Bayangkan hard disk 10 disk, dengan setiap disk (juga dikenal sebagai plater) menyimpan data sebesar 3 TB. Secara total, hard disk menyimpan 30 TB. Pertimbangkan peningkatan pusat data setiap hard disk dalam jajarannya mulai dari 10 TB menjadi 30 TB, yakni skenario peningkatan modern yang realistis. Lompatan densitas area ini memungkinkan:
Saat ini, pertimbangkan bagaimana manfaat ini berlipat ganda karena teknologi hard disk berkemampuan HAMR mendorong kapasitas hingga 40 TB dan 50 TB.
Dalam jangka panjang, bisnis harus menjelajahi dan memanfaatkan AI di seluruh operasi mereka untuk mengurangi emisi karbon, menunjukkan peran teknologi untuk mendorong keberlanjutan. Survei menemukan bahwa 55,5% responden percaya AI dapat mengoptimalkan operasi penyimpanan data untuk meningkatkan keberlanjutan. Meskipun AI menawarkan potensi yang signifikan untuk mendorong upaya keberlanjutan, penting untuk menyadari bahwa, jika tidak dikembangkan dengan mempertimbangkan efisiensi, AI juga dapat meningkatkan pemakaian daya dan emisi GRK.
Untuk menyeimbangkan potensi AI dengan sasaran keberlanjutan, sangat penting untuk mengoptimalkan efisiensinya. Dengan berfokus pada perencanaan sumber daya yang hemat daya, pelatihan yang dioptimalkan, dan manajemen masa pakai, inovasi AI dapat diintegrasikan dengan praktik berkelanjutan, memastikan manfaatnya tidak merugikan lingkungan.
Bagian dari perencanaan keberlanjutan jangka panjang adalah pekerjaan mengubah pikiran dan budaya. Jauh lebih mudah untuk mengamankan dukungan kepemimpinan saat tindakan keberlanjutan memungkinkan efisiensi yang lebih besar, dan sebaliknya. Untuk mendorong para pemimpin bisnis agar mempertimbangkan pendekatan berkelanjutan untuk operasi penskalaan dan infrastruktur penyimpanan, para profesional pusat data di seluruh dunia mengidentifikasi hal yang mereka yakini sebagai tiga motivator teratas:
Seorang pakar dari AS menjelaskan manfaat keuangan: “Perusahaan mungkin tidak ingin mengeluarkan (sejumlah besar uang) untuk panel surya, tetapi mereka mungkin ingin melakukannya dan tidak bisa karena pemegang saham mereka tidak akan pernah melakukannya. Jika pada dasarnya nol bersih untuk semua orang, maka hal tersebut mudah dilakukan. Dari sudut pandang federal, saya mendapat kredit pajak sebesar 30% untuk panel surya saya; biayanya masih mahal, tetapi saya mendapatkan kembali kredit pajak sebesar 30%, yang sedikit mengimbangi biaya tersebut.”
Para ahli menekankan pentingnya insentif keuangan seperti keringanan pajak dan hibah dari pemerintah atau blok perdagangan regional seperti ASEAN dan Uni Eropa.
Misalnya, standar KfW 45 Jerman menentukan tingkat pemakaian energi target untuk bangunan, dengan angka yang lebih rendah menunjukkan efisiensi lingkungan yang lebih tinggi. Memenuhi standar ini membuat bisnis memenuhi syarat untuk keringanan pajak dan bonus pemerintah, yang mendorong kepatuhan terhadap praktik yang mengarah pada hasil yang lebih berkelanjutan.
Kolaborasi memberi bisnis cara tambahan untuk mengurangi emisi. Para profesional pusat data melihat nilai dalam bermitra dengan pemerintah (sekitar 22%) dan lembaga lain (15% dan lebih tinggi) untuk mengembangkan infrastruktur penyimpanan data yang lebih berkelanjutan.
Pusat data dapat menemukan nilai dalam berkolaborasi dengan mitra industri untuk mengembangkan alat dan prosedur standar agar dapat menilai dampak lingkungan dari praktik penyimpanan data. Kolaborasi tersebut dapat membantu menetapkan tolok ukur dan praktik terbaik di seluruh industri, yang memungkinkan perusahaan untuk mengevaluasi kinerja serta mengidentifikasi area untuk peningkatan secara lebih efektif.
Temuan penelitian ini menyoroti peran kolaborasi di seluruh industri dalam mendukung dunia data yang berkelanjutan.
Dengan bekerja sama, pusat data, penyedia teknologi, pemasok komponen, dan badan pengatur dapat mengembangkan serta menerapkan solusi inovatif yang mengurangi pemakaian energi, meminimalkan emisi karbon, dan mendorong penggunaan sumber daya yang efisien. Ini termasuk menerapkan solusi pendinginan canggih, mengintegrasikan sumber energi terbarukan, memperpanjang masa pakai peralatan penyimpanan, memilih pemasok berdasarkan komitmen keberlanjutan mereka, dan menerapkan program sirkularitas untuk pembuangan komponen yang bertanggung jawab. Inovasi oleh pemasok dapat memainkan peran penting dalam membuka jalan menuju pusat data yang lebih berkelanjutan dan efisien.
Pelaporan transparan dan pemantauan dampak lingkungan secara real-time juga merupakan alat yang dapat memberikan wawasan berharga untuk mengelola keberlanjutan dalam pusat data. Menyediakan laporan dampak lingkungan yang komprehensif, melakukan penilaian masa pakai, serta berbagi studi kasus tentang intervensi keberlanjutan yang berhasil dapat mendorong akuntabilitas dan peningkatan berkelanjutan di seluruh rantai pasokan. Insentif keuangan, keringanan pajak, dan sertifikasi ramah lingkungan resmi dapat lebih mendorong pusat data untuk menerapkan praktik yang lebih berkelanjutan.
Laporan ini memberikan wawasan tentang tren dan strategi keberlanjutan dalam industri pusat data. Dengan menerapkan pendekatan yang komprehensif terhadap keberlanjutan serta melibatkan pemangku kepentingan industri, perusahaan dapat menyeimbangkan permintaan operasi AI dan pusat data yang terus meningkat dengan pertimbangan lingkungan.
Melalui kolaborasi dan inovasi, pusat data dapat membantu menciptakan dunia data yang terukur, efisien, dan berkelanjutan.