A medida que la adopción generalizada de tecnologías de inteligencia artificial (IA) intensivas en datos se acelera en todo el mundo, las operaciones de los centros de datos enfrentan demandas energéticas sin precedentes y una huella de carbono creciente. Se lidia con crecientes preocupaciones ambientales mientras que al mismo tiempo se esfuerzan por aumentar la capacidad de procesamiento y almacenamiento y por cumplir con sus objetivos de costo total de propiedad (TCO).

Según McKinsey¹, se espera que las necesidades energéticas de los centros de datos se tripliquen para finales de 2030. “Las crecientes demandas de computación y datos se están acelerando aún más por las ganancias en las capacidades computacionales junto con las reducciones en la eficiencia del chip en relación con el consumo de energía”, señaló la firma de analistas.

Como líder mundial en almacenamiento de datos que abastece a los centros de datos más importantes del mundo, Seagate ocupa un lugar de primera fila en las conversaciones sobre la sostenibilidad de los centros de datos y la creciente demanda de almacenamiento de datos rentable. Entre otras cosas, trabajar con nuestros clientes nos ha enseñado que el costo total de propiedad y los objetivos de sostenibilidad no se excluyen mutuamente; con frecuencia, son lo mismo.

Para comprender mejor el vínculo entre el costo total de propiedad y la sostenibilidad, decidimos encuestar a profesionales de centros de datos. Este informe, basado en sus conocimientos, revela una brecha crítica en la comprensión de los desafíos de sostenibilidad de los centros de datos y las formas en que estos desafíos afectan a toda la cadena de suministro. Esta información pueden reportar las decisiones que respaldan tanto el crecimiento empresarial como los objetivos ambientales.

No tiene por qué ser ni lo uno ni lo otro.

Este informe de Seagate Technology se basa en un estudio global encargado por la firma de investigación independiente Dynata, con trabajo de campo realizado por la consultora de comunicaciones globales Current Global.

El estudio incluyó investigaciones tanto cualitativas como cuantitativas para examinar la tensión intensificada por la IA en la sostenibilidad de los centro de datos y las oportunidades para aumentar la eficiencia de las operaciones.

Las investigaciones comenzaron con entrevistas cualitativas en profundidad con cinco expertos senior en almacenamiento e infraestructura de datos de Estados Unidos, Alemania, China y Japón. Cada experto tiene más de una década de experiencia en planificación, operaciones y sostenibilidad de centros de datos, lo que permitió obtener conocimientos sólidos sobre los desafíos de la industria y las tendencias emergentes. Esta información sirvió de base para el diseño de una encuesta cuantitativa global.

La encuesta cuantitativa recopiló respuestas de 330 profesionales de centros de datos en 11 mercados: Australia, China, Francia, Alemania, India, Japón, Norteamérica, Singapur, Corea del Sur, Taiwán y Reino Unido. Todos los encuestados trabajan para empresas que gestionan al menos 50 terabytes de almacenamiento y la mayoría supervisa hasta cinco petabytes. Los participantes incluyeron CIO, CTO, vicepresidentes de TI, directores, ejecutivos, directores de operaciones, líderes de líneas de negocio, arquitectos de almacenamiento y arquitectos de soluciones en empresas de almacenamiento de datos y organizaciones que suministran o brindan soluciones de almacenamiento de datos.

El estudio exploró el panorama actual de la eficiencia y la sostenibilidad de los centros de datos. Su objetivo es proporcionar a los líderes de la industria información basada en datos para orientar la toma de decisiones sostenible que impulse a sus empresas.

Seagate es líder mundial en almacenamiento de datos escalable de capacidad masiva, con más de cuatro mil quinientos millones de terabytes de capacidad en los últimos 45 años.

Los centros de datos son la columna vertebral de la economía de IA actual. La rápida adopción de tecnologías de IA en la actualidad ha provocado que los centros de datos enfrenten demandas energéticas sin precedentes y una huella de carbono creciente. Los resultados de la encuesta dejan muy claras dos cosas:

• El 94,5% de los encuestados informó que sus empresas enfrentan necesidades crecientes de almacenamiento de datos.
• El 97% anticipa que el crecimiento de la IA impactará aún más la demanda de almacenamiento.

Esto corresponde a una creciente demanda de energía. Según datos del IEEE: se proyecta que, para 2030, la demanda de energía de los centros de datos crecerá significativamente y podría representar el 8 % de las emisiones globales de carbono, frente al 0,3 % en 2022.

Para seguir el ritmo de la innovación en IA, las organizaciones deben escalar su infraestructura de datos y al mismo tiempo alinearse con los mandatos de sostenibilidad corporativa. Cada vez más, las empresas se enfrentan a expectativas (y a veces a requisitos reglamentarios) de operar centros de datos de manera rentable y sustentable. Puede resultar difícil conciliar estas dos expectativas porque cuanto más energía utilizan los centros de datos, más complicado es reducir su huella de carbono.

Por este motivo, a veces se considera que el costo total de propiedad (TCO) está en desacuerdo con los objetivos de sostenibilidad. La encuesta en la que se basa este informe encontró que:

• El impacto ambiental es una preocupación para casi el 95% de los encuestados.
• Pero solo el 3,3% de los profesionales de centros de datos encuestados dijeron que sus empresas priorizan el bajo impacto ambiental en las decisiones de compra de centros de datos.

Aun así, otros hallazgos de esta encuesta aclaran que el costo total de propiedad y la sostenibilidad están lejos de ser prioridades en pugna. Las consideraciones del costo total de propiedad y sostenibilidad pueden alinearse y a menudo lo hacen, ofreciendo oportunidades para la eficiencia operativa y la reducción del impacto ambiental.

El estudio encontró que las operaciones del centro de datos se ven fuertemente afectadas por cinco factores que incorporan objetivos del costo total de propiedad y sostenibilidad. Entre ellos se encuentran:

Consumo de electricidad. El alto consumo de energía impulsa tanto los costes operativos como las emisiones de carbono, y el 53,5% de los encuestados lo identifican como una preocupación importante.

Requerimientos de materias primas. Casi el 49,5% de los profesionales de centros de datos encuestados citaron las grandes cantidades de materias primas necesarias para la infraestructura como un problema clave.

Limitaciones de espacio físico. Cerca del 45,5% de los encuestados destacó la carga financiera y logística que supone el espacio limitado.

Costos de infraestructura. Los altos costos de construcción de infraestructura sustentable (identificados por el 28,5 % de los encuestados) y los costos de adquisición de componentes de centros de datos (el 27 % de los encuestados) impactan significativamente en el gasto de capital (CapEx).

Extensión del ciclo de vida. Más del 92 % de los encuestados estuvo de acuerdo en que es importante extender el ciclo de vida de los equipos de almacenamiento, haciendo hincapié en la durabilidad para reducir los costos de reemplazo y mantenimiento. (En contraste, solo el 15,5 % de los encuestados consideró que la extensión del ciclo de vida era un factor de compra importante para la infraestructura o el equipo de almacenamiento de datos, y el 12,1 % eligió la durabilidad como un factor importante).

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Estas preocupaciones subrayan la naturaleza multifacética del costo total de propiedad de los centros de datos, que integra tanto los gastos de capital como los costos operativos, y que influye directamente en la sostenibilidad. Mejorar la eficiencia energética reduce tanto las emisiones como los costos operativos, y extender los ciclos de vida de los equipos minimiza los desechos electrónicos y la demanda de materias primas.

Esto no quiere decir que la sostenibilidad no complique los cálculos del coste total de propiedad: puede hacerlo.

Por ejemplo, el consumo de energía es una parte inherente de la ecuación del coste total de propiedad. Pero, como saben los operadores de centro de datos , las fuentes de energía ecológicas pueden ser más costosas al principio. En este caso, el enfoque en la naturaleza de la energía adquirida añade restricciones de costo y eficiencia a un problema de costo-eficiencia ya de por sí desafiante.

Una triple elección

A medida que el uso creciente de IA impulsa la creación de datos, las organizaciones necesitan más espacio para volúmenes de datos en constante expansión y otras luchan con limitaciones de espacio. Las limitaciones espaciales afectan su capacidad para expandirse e implementar soluciones de almacenamiento más sostenibles. Además, los elevados costos iniciales asociados a la infraestructura sostenible siguen siendo un obstáculo importante para el progreso.

• Alrededor del 82,5% de los encuestados afirmaron que carecen de espacio físico para construir una infraestructura de almacenamiento de datos sostenible.

Cuando se les preguntó sobre las tres principales barreras para las operaciones sostenibles del centro de datos, los encuestados señalaron la falta de espacio físico (45,5 % de los encuestados); el costo de construcción de infraestructura de almacenamiento (28,5 %), y el costo de adquisición de componentes del centro de datos (27 %).

Debido a estas barreras, las organizaciones a menudo se enfrentan a una triple elección. Para acomodar los volúmenes de datos cada vez mayores, deben elegir una de las tres opciones:

1. ampliar (agregar más almacenamiento dentro del espacio del centro existente)
2. escalar horizontalmente (agregar un edificio o expandir la superficie del centro de datos)
3. migrar datos a la nube

Cada una de estas opciones implica compensaciones en términos de costo total de propiedad y sostenibilidad.

Estrategias de sostenibilidad

La encuesta reveló que las empresas están adoptando cada vez más una serie de estrategias que alinean la sostenibilidad con los objetivos del costo total de propiedad.

Fuentes de energía renovables. Casi el 62% de los encuestados informaron que utilizan fuentes de energía renovables para alimentar su infraestructura de datos.

Infraestructura de energía renovable. Cerca del 58% de los encuestados dijeron que sus organizaciones están invirtiendo en infraestructura de energía renovable.

Operaciones de almacenamiento y sostenibilidad habilitadas con la IA. Además, el 55,5% de las organizaciones representadas están implementando sistemas basados ​​en IA para optimizar las operaciones de almacenamiento y mejorar el monitoreo de la sostenibilidad.

A pesar de estos esfuerzos, siguen existiendo desafíos. Muchas empresas luchan con los altos costos de infraestructura y componentes y las limitaciones de espacio.

El camino a seguir

Para afrontar estos desafíos es necesario un cambio en el modo en que la industria aborda el costo total de propiedad y la sostenibilidad. Cada vez más, van juntos. Cuando los objetivos de sostenibilidad complican los planes del costo total de propiedad, es necesario prestar atención a todo el ecosistema para:

1. Alcance 1 (gases de efecto invernadero [GEI] que una organización emite desde fuentes que posee o controla directamente)
2. Alcance 2 (GEI derivados de la compra de electricidad, vapor, calor o refrigeración por parte de una organización)
3. Alcance 3 (emisiones de GEI originadas por operaciones comerciales de fuentes que no son propiedad directa ni están controladas por una organización)

El impacto amplificado por la IA en la sostenibilidad de los centros de datos exige un pensamiento innovador y holístico sobre las prácticas de los centros de datos. Entre otras cosas, esto significa mirar más allá de las emisiones de carbono operacionales (Alcance 2 y Alcance 3) para incluir la evaluación del carbono incorporado, o el carbono emitido durante las etapas iniciales de extracción, producción, transporte, lista de materiales, fabricación, empaquetado y distribución del ciclo de vida de un producto (Alcance 3).

A medida que el auge de las aplicaciones de IA estimula el crecimiento de los centros de datos, la colaboración y la innovación en toda la cadena de suministro serán claves para lograr una esfera de datos sostenible y más eficiente.

En la actual economía de inteligencia artificial, la rápida adopción de tecnologías inteligentes está impulsando un fuerte aumento en la demanda de almacenamiento de datos. Casi todos los encuestados (más del 97%) esperaban que la IA tuviera un impacto sustancial en las necesidades de almacenamiento. Pero los datos siempre dejan una huella: los centros de datos consumen energía y generan emisiones.

La creciente demanda de almacenamiento de datos impulsada por la inteligencia artificial aumenta directamente la huella de carbono de los centros de datos. A medida que crece el volumen de datos, también aumenta la energía necesaria para mantenerlos. Por supuesto, las demandas energéticas de la IA se extienden más allá del almacenamiento de datos. Las áreas que consumen más energía incluyen la computación, las redes y el procesamiento de datos.

Toda la cadena de suministro también importa. La fabricación de componentes para IA (como procesadores y hardware especializados) requiere un uso intensivo de energía y recursos, lo que aumenta el carbono incorporado en estos componentes. (El carbono incorporado se refiere a la cantidad de emisiones de GEI relacionadas con las etapas iniciales de extracción, producción, transporte, lista de materiales, fabricación, embalaje y distribución del ciclo de vida de un producto). En consecuencia, tanto la producción como la operación de sistemas de IA contribuyen a una mayor huella de carbono, intensificando los desafíos ambientales que enfrentan los centros de datos.

En respuesta a esta nueva demanda, los centros de datos han comenzado a priorizar la sostenibilidad y la descarbonización. Casi todos los encuestados (cerca del 94,5 %) informaron que sus empresas están trabajando para reducir la huella de carbono de sus operaciones de almacenamiento de datos.

La encuesta encontró que, para reducir su huella ambiental, las empresas están adoptando principalmente energía renovable:

1. El 61% de los encuestados informó que sus empresas utilizan fuentes de energía renovables para alimentar la infraestructura de datos.
2. Casi el 58% de los encuestados dijeron que sus empresas estaban construyendo nueva infraestructura de energía renovable para alimentar equipos de datos.
3. Cerca del 42% de los profesionales de centros de datos encuestados informaron haber implementado soluciones impulsadas por IA para determinar mejor sus necesidades operativas o de almacenamiento de datos.

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Otra estrategia es la migración a la nube. Casi la mitad de los encuestados (más del 47%) creía que migrar datos a sistemas en la nube ayuda a reducir la huella de carbono de su empresa. Los proveedores de servicios en la nube, con sus prácticas e infraestructura de primera clase, tienen la ventaja de reducir el impacto ambiental de las operaciones de datos.

Sin embargo, las empresas que buscan implementar esta estrategia deben tener en cuenta que la migración a la nube también puede verse como una transferencia de responsabilidad en lugar de una eliminación del impacto. Si bien los proveedores de la nube pueden operar de manera más eficiente, la carga ambiental persiste. Simplemente se transfiere de las empresas individuales a los proveedores de la nube, quienes deben gestionar las demandas de energía y recursos. Esto subraya la necesidad de un enfoque holístico de la sostenibilidad, donde tanto los proveedores de la nube como sus clientes trabajen juntos para minimizar la huella de carbono de los datos.

Al realizar la transición hacia operaciones de almacenamiento de datos más sostenibles, las empresas enfrentan desafíos importantes. Incluyen limitaciones de espacio físico, costos, alto consumo de energía y evaluación efectiva. Analicemos más de cerca cada uno de estos factores.

Reto: Espacio y costo

Las tres principales barreras para las operaciones sustentables de los centros de datos son la falta de espacio físico (45,5 %), el costo de construcción de infraestructura de almacenamiento (28,5 %) y el costo de adquisición de componentes del centro de datos (27 %) (ver Figura 2).

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No es sorprendente que las limitaciones físicas (como las limitaciones de espacio para nueva infraestructura) se clasificaran como el mayor desafío, con un 45,5 % de todos los encuestados citando la “falta de espacio físico” como el principal obstáculo. La construcción de espacios físicos adicionales para centros de datos puede aumentar significativamente las emisiones directas de GEI (Alcance 1), ya que implica extensas actividades de construcción que consumen recursos y minerales de tierras raras y liberan GEI.

Ante el dilema de tener que elegir entre a) aumentar los costos de expansión dentro del mismo espacio, b) construir una nueva ampliación (también costosa, a menudo más que la primera opción) o c) migrar datos a la nube (que pasa la carga de sostenibilidad a la cadena de suministro de la nube), la encuesta señaló la necesidad de soluciones innovadoras para optimizar el espacio existente.

Las razones por las que la ampliación puede ser una opción atractiva incluyen los siguientes hallazgos:

• Alrededor del 82,5 % de los encuestados afirmaron que carecen de espacio físico para construir una infraestructura de almacenamiento de datos sostenible.
• Esta barrera fue particularmente pronunciada en Japón (60,0 %), Taiwán (casi 57 %) y Francia (cerca del 57 %), donde fue la principal preocupación.

La necesidad de acomodar más servidores, dispositivos de almacenamiento y equipos de red intensifica este desafío del espacio limitado. En las zonas urbanas, donde el espacio ya es escaso, encontrar ubicaciones adecuadas para nuevos centros de datos es especialmente difícil. Varios países, incluidos Singapur, Japón, Taiwán, Francia y Alemania, han impuesto restricciones sobre la cantidad de centros de datos que se pueden construir y sobre dónde se pueden construir. Estas regulaciones tienen como objetivo equilibrar los beneficios del aumento de los recursos del centro de datos con la protección del medio ambiente y el uso eficiente de la tierra, lo que subraya la necesidad de soluciones innovadoras para satisfacer la creciente demanda de almacenamiento de datos.

Los altos costos de construcción y mantenimiento de infraestructura verde siguen siendo un obstáculo importante para la implementación de soluciones sostenibles. Estos gastos incluyen la inversión inicial en energía renovable y los gastos corrientes de una infraestructura de TI sostenible.

La encuesta proyecta que se necesitaría un promedio de $4.900 millones de dólares para invertir en operaciones de almacenamiento de datos más sostenibles a nivel mundial. Si bien esta cifra carece de datos presupuestarios definitivos, su escala resalta la magnitud del desafío, que requiere atención, tiempo y recursos importantes.

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Puntos de datos adicionales:

• Los encuestados de Estados Unidos (algo menos del 47 %), Corea del Sur (40 %), China y Australia (ambos casi el 37 %) identificaron el "costo de construcción de la infraestructura de almacenamiento de datos" como su barrera más importante.
• Al desglosar algunos de los costos operativos de datos más comunes para las empresas, un experto alemán en centros de datos observó: “Esto incluye los gastos del director de datos, el consumo de energía, la amortización y las inversiones anuales en infraestructura, que suman entre 550.000 y 600.000 euros. Esta estimación también cubre las medidas de seguridad. Si realizáramos la transición a productos de TI 100 % ecológicos, estos costos aumentarían entre 60.000 y 65.000 euros, lo que supone un aumento de aproximadamente entre el 10 % y el 11 % en nuestro presupuesto”.

Los costos de adquisición de dispositivos son el componente más grande del costo total de propiedad en los centros de datos. El gasto de capital (CapEx) inicial necesario para comprar servidores, sistemas de almacenamiento y equipos de red representa una parte significativa de la inversión total, especialmente a gran escala, donde las compras de hardware pueden alcanzar decenas de millones de dólares.

La adquisición de hardware de última generación y de bajo consumo energético, fuentes de energía renovables y tecnologías innovadoras suele tener un costo elevado. A pesar del potencial de ahorro a largo plazo y de beneficios ambientales, estos costos más elevados pueden disuadir a los operadores de centros de datos de realizar el cambio. La necesidad de actualizaciones continuas para mantener el ritmo de los avances tecnológicos aumenta aún más la carga financiera.

En palabras de un experto en centros de datos entrevistado, "los accionistas suelen centrarse en minimizar los costos, lo que puede dificultar la justificación de los grandes gastos necesarios para iniciativas como la reducción del consumo energético o la inversión en fuentes de energía renovables".

Reto: Alto consumo de energía

El funcionamiento continuo de los centros de datos consume grandes cantidades de energía, lo que contribuye significativamente a las emisiones indirectas de GEI provenientes de la electricidad, el vapor, el calor o la refrigeración (Alcance 2). La naturaleza “siempre activa” de la infraestructura del centro de datos, incluidos servidores y sistemas en la nube, complica los esfuerzos de reducción de energía y requiere soluciones innovadoras.

En esta investigación multimercado, los encuestados identificaron sus tres principales preocupaciones ambientales:

1. El alto consumo de energía genera emisiones de carbono (aproximadamente el 53,5 % de los encuestados)
2. Se requieren grandes cantidades de materias primas para la infraestructura del centro de datos (alrededor del 49,5 %)
3. Las importantes demandas energéticas de las operaciones de los centros de datos (casi el 35 %)

Los expertos advierten que si no se toman medidas inmediatas, el impacto ambiental de las operaciones de datos seguirá creciendo.

Para agravar este problema, muchas empresas informaron que buscan energía renovable, pero descubren que no tienen la capacidad de elegir fuentes de energía sostenibles.

• Casi el 80% de los encuestados dijo que su empresa no tenía otra opción que una fuente de electricidad más sostenible porque no estaba disponible en su zona.

Los altos costos asociados con la obtención de energía renovable pueden ser una barrera importante.

• Más del 61% de los encuestados indicaron que están utilizando fuentes de energía renovables como parte de su combinación para alimentar su infraestructura de datos, y esto tiene el impacto más significativo en la reducción de sus emisiones indirectas de GEI.

• Sin embargo, la energía renovable puede ser más costosa debido a la elevada inversión inicial en infraestructura, la necesidad de soluciones confiables de almacenamiento de energía y las complejas modificaciones requeridas para integrarse con los sistemas existentes.

Reto: Medición y evaluación

Si bien el almacenamiento de datos en sí mismo contribuye relativamente poco a las operaciones generales del centro de datos (ya que las cargas de trabajo de computación y procesamiento demandan mucha más energía), la encuesta preguntó sobre las percepciones del impacto ambiental del almacenamiento de datos.

• La mayoría de los encuestados (cerca del 61 %) afirmó que sus empresas ya miden el impacto ambiental de su almacenamiento de datos a través de "informes regulares que detallan las huellas ambientales de las operaciones de almacenamiento de datos". El 50 % de los encuestados señaló que sus empresas están usando "software interno para monitorear el impacto ambiental de las operaciones de almacenamiento de datos".
• La mitad de los encuestados (más del 50 %) también afirmó que sus empresas utilizan software interno para monitorear el impacto ambiental de las operaciones de almacenamiento de datos, mientras que un tercio (casi el 33,5 %) afirmó que sus empresas habían subcontratado la medición a agencias externas.
• Sin embargo, el seguimiento sigue siendo inconsistente, ya que alrededor del 32,5 % de los encuestados no estaban seguros o no sabían si sus empresas realizan un seguimiento de estas métricas.

También hay una notable falta de herramientas y procedimientos para evaluar el impacto ambiental de las prácticas de almacenamiento de datos. Sin métodos de evaluación adecuados, las empresas tienen dificultades para evaluar la eficacia de sus esfuerzos de sostenibilidad y tomar decisiones informadas sobre futuras inversiones en prácticas sostenibles.

Al pedir más información en tiempo real, uno de los expertos en centros de datos estadounidenses entrevistados destacó la necesidad "de saber cuánta energía estamos utilizando, las fluctuaciones y cualquier otro detalle relevante. Esta información debería registrarse para que podamos ver qué sucede a lo largo del tiempo. Los centros de datos deben comprender la importancia de brindar esta información, y las empresas deben exigirla… el monitoreo y la generación de informes en tiempo real son esenciales para gestionar".

Un experto en sostenibilidad de la región Asia-Pacífico reiteró la importancia de la transparencia en los informes: “Los informes transparentes pueden ayudar mucho… como informes completos sobre el impacto ambiental, evaluaciones del ciclo de vida y estudios de casos de implementación exitosa. También existen herramientas para calcular los beneficios potenciales y el ahorro de costos de las soluciones sustentables”.

La encuesta deja claro que la mayoría de los centros de datos podrían beneficiarse de una reevaluación de las prácticas tradicionales de gestión de datos. Si bien muchas organizaciones reconocen la importancia de la sostenibilidad, a menudo toman medidas aisladas en lugar de un enfoque holístico.

La importancia de la gestión del ciclo de vida, o la falta de ella

Irónicamente, mientras que al menos el 92 % de los encuestados estuvo de acuerdo en que extender el ciclo de vida de los equipos de almacenamiento y la infraestructura afecta significativamente la sostenibilidad del centro de datos, solo alrededor del 20,5 % clasificó la durabilidad y el ciclo de vida como factores principales en las decisiones de compra.

Destacando el enfoque a corto plazo de tales decisiones, un experto en centros de datos de Alemania observó: “Desafortunadamente, muchos consumidores a menudo eligen la opción más barata sin considerar las implicaciones a largo plazo. Es posible que compren un producto más barato y luego descubran que falla después de dos o tres años, lo que hace necesaria una nueva compra. Este ciclo de reemplazo constante no es sostenible. No hay suficiente gente que piense en este ciclo. Cuando compramos productos nuevos, significa que se necesitan más recursos: más componentes extraídos de lugares como África, más procesos de fabricación y más mano de obra. Esto afecta a todo el ecosistema. El enfoque actual no es tan efectivo como me gustaría”.

Extender el ciclo de vida de las soluciones e infraestructura del centro de datos reduce significativamente los desechos electrónicos y las emisiones de carbono. Al maximizar el uso de la infraestructura existente, las extensiones del ciclo de vida ayudan a mitigar las emisiones ascendentes y descendentes que a menudo se pasan por alto.

Esto resalta los beneficios de considerar el ciclo de vida del equipo en las decisiones de compra. Los operadores de centros de datos pueden evaluar el ciclo de vida de todos los componentes (incluido el suministro de energía, el procesamiento de datos y la densidad de almacenamiento) para comprender mejor su impacto en las emisiones generales de carbono. Cuando sea posible, se deberían seleccionar equipos de proveedores con programas de circularidad incorporados.

Los programas de circularidad pueden proporcionar importantes beneficios de sostenibilidad. Garantizan que soluciones como los discos duros se reacondicionen, reutilicen o reciclen de manera responsable con el medio ambiente. Al adoptar principios de circularidad, los centros de datos pueden reducir los desechos electrónicos y la demanda de nuevas materias primas, al tiempo que minimizan el impacto ambiental asociado con la eliminación de dispositivos viejos.

Este enfoque holístico no solo promueve los objetivos de sostenibilidad, sino que también promueve el uso eficiente de los recursos.

Comprender el papel del carbono incorporado

Otra brecha identificada en la encuesta fue cómo el impacto ambiental influye en las decisiones de compra:

• Alrededor del 95 % de los encuestados expresaron su preocupación por el impacto ambiental de las operaciones de los centros de datos.
  • Las principales preocupaciones fueron las emisiones de carbono (casi el 53,5 %), el uso de materias primas (cerca del 49,5 %) y el elevado consumo de energía (poco menos del 35 %).
• Sin embargo, solo alrededor del 3 % consideró que el bajo impacto ambiental era un factor clave en las decisiones de compra.

Mantenerse consciente del carbono incorporado en los equipos y la infraestructura (Alcance 3) puede ayudar a los centros de datos a identificar oportunidades para reducir su huella de carbono general más allá de las emisiones operativas (Alcance 1 y Alcance 2). El carbono incorporado se refiere a la cantidad de emisiones de GEI relacionadas con las etapas iniciales de extracción, producción, transporte, lista de materiales, fabricación, embalaje y distribución del ciclo de vida de un producto. Los fabricantes de almacenamiento e infraestructura, así como otros proveedores de centros de datos, deberían proporcionar información sobre el carbono incorporado de sus productos.

La encuesta encontró que las empresas están siguiendo dos estrategias clave para mejorar la sostenibilidad del centro de datos:

1. Adopción de energías renovables. Las empresas integran cada vez más fuentes de energía renovables para alimentar su infraestructura de datos. Alrededor del 62 % dijo que actualmente está utilizando fuentes de energía renovables para alimentar su infraestructura de datos, y el 58 % dijo que está construyendo infraestructura de energía renovable para alimentar equipos de datos.
2. Despliegue de soluciones basadas en tecnología. La implementación de soluciones basadas en tecnología está ganando terreno, desde la migración de datos a sistemas en la nube (más del 47 % de los encuestados señaló esta solución) hasta la adopción de una combinación de tipos de medios de almacenamiento (47 %) y sistemas basados ​​en IA para optimizar las operaciones de almacenamiento de datos (42%). Como se señaló anteriormente, hay compensaciones y costos (tanto en el ámbito financiero como en el de la sostenibilidad) que se deben tener en cuenta, sin importar la solución que se elija.

La integración de fuentes de energía renovables para alimentar la infraestructura de datos puede reducir significativamente la dependencia de los combustibles fósiles, disminuyendo así la huella de carbono. Pero también presenta varios desafíos. El costo inicial de la infraestructura, como paneles solares y turbinas eólicas, puede ser prohibitivamente alto.

Además, la naturaleza intermitente de las fuentes de energía renovables plantea un desafío, ya que la generación de energía solar y eólica puede ser impredecible y depender de las condiciones climáticas. Esto requiere soluciones confiables de almacenamiento de energía para garantizar un suministro eléctrico constante, lo que aumenta aún más los costos. Además, la integración de energía renovable con los sistemas de centros de datos existentes puede requerir modificaciones y actualizaciones complejas, lo que hace que la transición lleve mucho tiempo. Las barreras regulatorias y logísticas aumentan la complejidad, ya que las políticas y los requisitos varían según las regiones.

Además de invertir en energía renovable, los centros de datos pueden centrarse en reducir el consumo de energía tanto a nivel de equipos como de infraestructura. Reducir el consumo de energía no solo reduce los costos operativos, sino que también mejora la eficacia de las iniciativas en materia de energía renovable al reducir la demanda general.

La encuesta también encontró que muchos centros de datos subutilizan soluciones basadas en infraestructura para reducir las emisiones.

• Solo el 23 % de los encuestados utiliza sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) para enfriar su infraestructura de datos.
• Casi el 16,5 % había adoptado sistemas de líquido/inmersión para refrigeración.
• Una pequeña minoría (11,5 %) reutiliza el calor generado por la infraestructura de datos.

Las soluciones basadas en infraestructura pueden desempeñar un papel fundamental en la mejora de la sostenibilidad del centro de datos al abordar el consumo de energía, las emisiones de carbono y el impacto ambiental general.

Para lograr avances medibles en sostenibilidad, las empresas pueden beneficiarse de la adopción de estrategias tanto inmediatas como de largo plazo.

En el plazo más inmediato, a corto y mediano plazo, se necesita un enfoque más holístico: extender los ciclos de vida del hardware, optimizar la eficiencia energética e implementar programas de circularidad.

Las soluciones a largo plazo requieren la colaboración en toda la industria y en toda la cadena de suministro, incentivos financieros e innovaciones de sostenibilidad impulsadas por IA para garantizar la reducción continua de la huella ambiental de los centros de datos.

A corto plazo

Los centros de datos deben desarrollar una estrategia holística que vaya más allá de la adopción de fuentes de energía renovables. Si bien la integración de las energías renovables es un paso fundamental (aunque puede resultar costoso y complicado), por sí sola no es suficiente para abordar los desafíos multifacéticos de la sostenibilidad.

En primer lugar, los centros de datos pueden beneficiarse de la implementación de evaluaciones periódicas y el monitoreo del ciclo de vida de todos los componentes, incluidos servidores, dispositivos de almacenamiento y equipos de red. Comprender el ciclo de vida completo de cada componente permite a los centros de datos identificar oportunidades para ampliar su uso y reducir su huella ambiental. Extender el ciclo de vida de los equipos de almacenamiento a través de programas regulares de mantenimiento, actualizaciones y renovación es crucial. Este enfoque reduce los desechos electrónicos, minimiza la necesidad de nuevas materias primas y reduce los procesos de alto consumo energético asociados con la fabricación de nuevos equipos. Las políticas de adquisiciones pueden priorizar componentes duraderos, de alta calidad y con vidas útiles más largas, garantizando que la sustentabilidad sea un criterio clave en las decisiones de compra.

En segundo lugar, reducir el consumo de energía puede ser una parte fundamental de los esfuerzos de sostenibilidad. Los centros de datos pueden invertir en tecnologías de eficiencia energética, como sistemas de refrigeración líquida/inmersión y HVAC, que son más eficientes a la hora de disipar el calor. Estos sistemas pueden reducir significativamente el consumo de energía en comparación con los métodos de refrigeración tradicionales, lo que se traduce en menores costos operativos y emisiones de carbono. La integración de fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, en las operaciones de los centros de datos puede reducir aún más la dependencia de los combustibles fósiles y disminuir la huella de carbono general. Optimizar las prácticas de gestión energética (por ejemplo, implementando sistemas basados ​​en IA para monitorear y ajustar el uso de energía) también puede contribuir a operaciones más eficientes y sostenibles.

En tercer lugar, los centros de datos deben priorizar la adquisición de soluciones innovadoras, rentables y que promuevan la sostenibilidad. (Para ver un ejemplo del mundo del almacenamiento de datos que ayuda a reducir la huella de carbono, consulte la barra lateral a continuación).

Por último, puede ser valioso establecer un programa de circularidad para la eliminación de componentes del centro de datos. Un programa de este tipo puede garantizar que los componentes se reacondicionen, reutilicen o reciclen de manera responsable. El desarrollo de procesos para recuperar materiales valiosos de los equipos al final de su vida útil puede reducir la demanda de nuevas materias primas y minimizar el impacto ambiental de la eliminación. Minimizar los desechos electrónicos mediante la reutilización y el cambio de finalidad no solo respalda los objetivos de sostenibilidad, sino que también promueve el uso eficiente de los recursos.

Al centrarse en estas áreas, los centros de datos pueden mejorar significativamente sus esfuerzos de sostenibilidad y trabajar para reducir su impacto ambiental general.

Innovación en densidad de área y sostenibilidad del centro de datos

Las unidades de disco duro son el medio de almacenamiento más ecológico.7 Aunque las unidades de disco duro contribuyen relativamente poco a la carga ambiental general de los centros de datos, las innovaciones en la tecnología de grabación de discos duros pueden ayudar a optimizar el costo total de la propiedad de los centros de datos y mejorar la sostenibilidad.

Con economías de escala incomparables, la innovación en densidad de área se ha vuelto fundamental tanto para la innovación en IA como para los centros de datos sustentables.

La densidad de área, la medida de datos almacenados por unidad de superficie en cualquier medio, en un disco duro se refiere específicamente a la capacidad de datos de un solo disco. La innovación en densidad de área influye directamente en la eficiencia del almacenamiento dentro de un espacio físico limitado y permite a las empresas aumentar su capacidad de almacenamiento de datos en el mismo espacio utilizando menos materiales y menos energía, reduciendo efectivamente sus emisiones de carbono por unidad de almacenamiento de datos.

El avance aborda directamente varios desafíos de sostenibilidad señalados en la encuesta. Al aumentar la capacidad de almacenamiento sin requerir espacio físico adicional, una mayor densidad de área ayuda a aliviar las limitaciones de espacio en los centros de datos, una barrera citada por el 45,5 % de los encuestados. Además, la reducción en el consumo de energía que permite se alinea con los esfuerzos por reducir el uso de energía y las emisiones de carbono, una preocupación principal para aproximadamente el 53,5 % de los encuestados.

Escalar mientras se reduce el impacto total global de la energía y el carbono

Para los centros de datos que gestionan cargas de trabajo a gran escala, reemplazar los dispositivos de almacenamiento tradicionales con unidades HAMR (grabación magnética asistida por calor) de última generación puede generar una disminución neta en el uso total de energía. A gran escala, estas mejoras se traducen en reducciones significativas en el consumo absoluto de energía y la huella de carbono operativa, incluso a medida que crece la infraestructura de almacenamiento.

A nivel global, este efecto se agrava en toda la esfera de datos. La transición a unidades de mayor densidad de área significa que, a pesar del aumento proyectado del 167 % en la demanda total de almacenamiento de datos en la nube para 20288, la proporción de energía total del centro de datos consumida por los discos duros en los centros de datos de todo el mundo puede caer de ~8 % a ~3 %. Esto supone una reducción total del 62% en el consumo energético de la infraestructura de almacenamiento.

Esto representa un cambio fundamental: no solo el almacenamiento se está volviendo más eficiente, sino que también permite directamente una reducción neta en el uso total de energía y las emisiones de carbono en los centros de datos de todo el mundo, incluso a medida que aumenta la retención de datos. Es una gran noticia tanto en términos de costo total de propiedad como de sostenibilidad del centro de datos.

Estos beneficios a gran escala se ven reforzados por mejoras de eficiencia a nivel de dispositivo. Según el análisis de Seagate del consumo de energía en varios tipos de soportes de almacenamiento, las unidades de disco duro proporcionan la opción de almacenamiento de alta capacidad más eficiente energéticamente. Los factores de eficiencia energética a nivel de unidad, incluida la potencia operativa en vatios (energía total consumida al leer o escribir datos de forma activa) y la eficiencia de vatios por TB, demuestran cómo las capacidades más densas reducen la energía consumida por unidad de datos almacenados.

Al integrar soluciones de almacenamiento con mayor densidad de área, los centros de datos pueden ampliar la capacidad sin requerir espacio adicional, reducir el uso total de energía y disminuir el impacto del carbono operativo, todo ello mientras satisfacen las crecientes demandas de cargas de trabajo impulsadas por IA y la expansión de la nube.

Para el almacenamiento a gran escala, el impacto del aumento de la densidad del área es profundo. Una mayor densidad de área permite a los centros de datos aumentar significativamente su capacidad sin expandir su espacio físico y alcanzar objetivos de sostenibilidad al minimizar el uso de espacio, energía y recursos naturales.

Imagine una unidad de disco duro de 10 discos, donde cada disco (también conocido como plato) contiene 3 TB de datos. En total, la unidad almacena 30 TB. Imaginemos un centro de datos que actualiza cada disco duro de su flota de 10 TB a 30 TB, un escenario de actualización realista en la actualidad. Este salto en la densidad superficial permite:

• Tres veces o más capacidad de almacenamiento en el mismo espacio del centro de datos^9[1]
• Más de un 60 % de reducción de energía por TB
• Más de un 70 % de reducción en el carbono incorporado por TB^10[2]    
• 25 % menos de costo por TB^11[3]

Ahora, consideremos cómo estos beneficios se multiplican a medida que la tecnología de disco duro habilitada para HAMR aumenta las capacidades a 40 TB y 50 TB.

• Imagine la misma unidad, pero con cada disco aumentado a 4 TB en lugar de 3 TB. Los mismos 10 discos ahora proporcionan 40 TB, un aumento de más del 30 % en capacidad en el mismo espacio físico.
• Con avances en la densidad de área de 5 TB por disco en el horizonte, la misma unidad de 10 discos pronto almacenará 50 TB y más, multiplicando aún más la capacidad del centro de datos y los beneficios energéticos.

A largo plazo

A largo plazo, las empresas deberían explorar y aprovechar la IA en todas sus operaciones para reducir las emisiones de carbono, demostrando el papel de la tecnología para impulsar la sostenibilidad. La encuesta encontró que el 55,5% de los encuestados creía que la IA puede optimizar las operaciones de almacenamiento de datos para mejorar la sostenibilidad. Si bien la IA ofrece un potencial significativo para impulsar los esfuerzos de sostenibilidad, es fundamental reconocer que, si no se desarrolla teniendo en cuenta la eficiencia, también puede aumentar el consumo de energía y las emisiones de GEI.

Para equilibrar el potencial de la IA con los objetivos de sostenibilidad, optimizar su eficiencia será fundamental. Al centrarse en la planificación de recursos energéticamente eficientes, la capacitación optimizada y la gestión del ciclo de vida, la innovación en IA se puede integrar con prácticas sustentables, lo que garantiza que sus beneficios no se produzcan a expensas del medio ambiente.

Parte de la planificación de la sostenibilidad a largo plazo es el trabajo de cambiar las mentalidades y la cultura. Es mucho más fácil conseguir la aceptación de los líderes cuando las medidas de sostenibilidad permiten una mayor eficiencia, y viceversa. Para animar a los líderes empresariales a considerar enfoques sostenibles para escalar las operaciones y la infraestructura de almacenamiento, los profesionales de centros de datos de todo el mundo identificaron los que creen que son los tres principales motivadores.

• Más del 56 % citó beneficios financieros por adoptar soluciones más ecológicas.
• Más del 40 % destacó las desgravaciones fiscales derivadas de la adopción de soluciones más ecológicas.
• Al menos el 38 % destacó el valor de las certificaciones oficiales de empresas verdes.

Agrandar

Un experto estadounidense explicó los beneficios financieros: “Es posible que las empresas no quieran desembolsar (una gran suma de dinero) para una instalación solar, pero tal vez quieran hacerlo y simplemente no pueden porque sus accionistas nunca lo aceptarían. Si básicamente fuera cero emisiones netas para todos, no habría que pensarlo dos veces. Desde un punto de vista federal, recibí un crédito fiscal del 30% por mi instalación solar; aun así costó mucho, pero recibí un crédito fiscal del 30% a cambio, lo que compensó un poco ese costo”.

Los expertos destacaron la importancia de los incentivos financieros como las desgravaciones fiscales y las subvenciones de los gobiernos o de los bloques comerciales regionales como la ASEAN y la Unión Europea.

Por ejemplo, las normas KfW 45 de Alemania especifican niveles de consumo energético objetivo para los edificios, donde números más bajos indican una mayor eficiencia ambiental. El cumplimiento de estos estándares califica a las empresas para obtener exenciones fiscales y bonificaciones gubernamentales, lo que fomenta la adhesión a prácticas que conducen a resultados más sostenibles.

La colaboración proporciona a las empresas vías adicionales para reducir las emisiones. Los profesionales de los centros de datos vieron valor en asociarse con los gobiernos (alrededor del 22 %) y otras agencias (más del 15 %) para desarrollar una infraestructura de almacenamiento de datos más sustentable.

Los centros de datos pueden encontrar valor en colaborar con socios de la industria para desarrollar herramientas y procedimientos estandarizados para evaluar el impacto ambiental de las prácticas de almacenamiento de datos. Esta colaboración puede ayudar a establecer puntos de referencia y mejores prácticas para todo el sector, permitiendo a las empresas evaluar el desempeño e identificar áreas de mejora de manera más efectiva.

Los resultados de esta investigación resaltan el papel de la colaboración a nivel de toda la industria para apoyar una esfera de datos sostenible.

Al trabajar juntos, los centros de datos, los proveedores de tecnología, los proveedores de componentes y los organismos reguladores pueden desarrollar e implementar soluciones innovadoras que reduzcan el consumo de energía, minimicen las emisiones de carbono y promuevan el uso eficiente de los recursos. Esto incluye la adopción de soluciones de refrigeración avanzadas, la integración de fuentes de energía renovables, la extensión del ciclo de vida de los equipos de almacenamiento, la elección de proveedores en función de sus compromisos de sostenibilidad y la implementación de programas de circularidad para la eliminación responsable de componentes. La innovación por parte de los proveedores puede desempeñar un papel clave a la hora de allanar el camino hacia centros de datos más sostenibles y eficientes.

Los informes transparentes y el monitoreo en tiempo real del impacto ambiental también son herramientas que pueden brindar información para gestionar la sostenibilidad en los centros de datos. Proporcionar informes completos sobre el impacto ambiental, realizar evaluaciones del ciclo de vida y compartir estudios de casos de intervenciones de sostenibilidad exitosas pueden fomentar la responsabilidad y la mejora continua en toda la cadena de suministro. Los incentivos financieros, las desgravaciones fiscales y las certificaciones ecológicas oficiales pueden alentar aún más a los centros de datos a adoptar prácticas más sostenibles.

Este informe proporciona información sobre las tendencias y estrategias de sostenibilidad dentro de la industria de los centro de datos. Al adoptar un enfoque integral hacia la sostenibilidad y la participación de las partes interesadas de la industria, las empresas pueden equilibrar las crecientes demandas de la IA y las operaciones de los centros de datos con las consideraciones ambientales.

Mediante la colaboración y la innovación, los centros de datos pueden ayudar a crear una esfera de datos escalable, eficiente y sostenible.

1. Centros de datos e IA: Cómo puede el sector energético satisfacer la demanda de energía | McKinsey.
2. The Dirty Secret of SSDs: Embodied Carbon | arxiv (septiembre de 2023); The Dirty Secret of SSDs: Embodied Carbon | Wisconsin University y UBC (Julio de 2022).
3. Predicción de carbono incorporado para el disco duro Seagate Mozaic de 30 TB por TB durante un ciclo de vida de cinco años.
4. Análisis de Seagate de Desglose de IBM del CO^₂ y otros impactos positivos en la sostenibilidad de la cinta física de IBM y los requisitos de consumo de energía y refrigeración; predicciones para 1 unidad LTO 9 + 1 soporte LTO 9 utilizando el carbono total incorporado con un ciclo de vida de 5 años para todas las tecnologías, LTO 9: 37 vatios de potencia en funcionamiento y 18 vatios en reposo.
5. Dado que no existen datos de evaluación del ciclo de vida (LCA) de acceso público para ningún producto SSD de centro de datos, calculamos el carbono incorporado del SSD de 30,72 TB utilizando los datos públicos disponibles de la investigación “El secreto sucio de los SSD: Carbono incorporado”. Nuestro objetivo es proporcionar cifras precisas para que los centros de datos puedan tomar decisiones informadas; sin embargo, la industria NAND no publica datos de LCA ni se somete a auditorías de terceros como lo hace Seagate con las unidades de disco duro.
6. Según el análisis de Seagate de la unidad de cinta LTO 9: Especificaciones del producto IBM LTO Ultrium; unidad de disco duro de 30 TB: Seagate 30TB Mosaico 3+; unidad SSD de 30 TB: Micron 6500 ION 30,72 TB.
7. Según se mide examinando el carbono incorporado y el consumo de energía.
8. Informe del índice de infraestructura en la nube de IDC de 2024.
9. Comparación de la unidad Seagate Exos X10 con la Seagate Exos X 30TB Mozaic
10. Fuente: Envíos de unidades de disco duro a nivel mundial de para el primer trimestre de y perspectivas para el cuarto trimestre por segmento de HDD, IDC, 2024 Mayo de 2024. IDC #US52080224.