Arquitetura Arm revoluciona data centers

Uma startup da área de data centers, Bamboo Systems, afirmou que sua plataforma de servidores baseada na arquitetura Arm é até 74% mais eficiente energeticamente do que servidores x86.

A arquitetura Arm, muito  conhecida por seu uso em smartphones, não apenas se tornou aplicável a servidores, como também se tornou melhor do que sistemas x86 em muitos casos. E, de acordo com a startup, eficiência energética é justamente uma área em que os sistemas Arm são superiores aos servidores convencionais. No entanto, até recentemente, não eram capazes de oferecer os níveis de desempenho exigidos pelas cargas de trabalho nos data centers.

Agora o cenário é outro, diz a Bamboo. Para demonstrar isso, a startup descreveu as implicações na produção de CO² por um data center hipotético ao migrar para servidores com arquitetura Arm. A empresa criou um modelo para analisar os diversos fatores que contribuíam para o consumo de energia por um data center de médio porte, com 750  racks  de servidores 1U convencionais. Para efeitos de comparação, um ambiente usou servidores da Bamboo com processadores Arm, enquanto um segundo utilizou servidores Dell com arquitetura x86.

Em seguida, calculou-se a economia obtida pelos servidores da Bamboo, que foi traduzida em redução de emissões de CO². Segundo a Bamboo, o modelo mostra que data centers que usam a arquitetura Arm é capaz de reduzir a produção de CO² em 74%, o equivalente a quase meio milhão de barris de petróleo.

Apenas 1%, mas querem menos

Economizar energia, adotar fontes renováveis e contribuir para reduzir os efeitos da mudança climática são temas centrais em debates nos mais diversos setores. E por que também não seria no universo dos data centers?

Segundo estimativas da International Energy Agency (IEA), tidas como conservadoras, apenas 1% da produção total de eletricidade do mundo foi consumida por data centers – percentual que se manteve constante em cerca de uma década, mesmo com o avanço das cargas de trabalho dos data centers e do tráfego de Internet nos últimos anos. Podemos deduzir, então, que houve um ganho significativo em termos de eficiência energética, que ajudou a limitar o crescimento da demanda de energia nesses ambientes.

Ao lado da miniaturização dos componentes de silício, abrir mão de data centers pequenos e ineficientes e migrar para ambientes na nuvem e em hiperescala, muito maiores, certamente contribuiu para manter estável a participação dos data centers na demanda total de energia, segundo a IEA.

Além disso, operadores de data centers em hiperescala, em particular, são líderes em consumir energia de fontes renováveis. Por exemplo, em 2019, os quatro maiores foram empresas de TIC, lideradas por Google. Um ano antes, em 2018, Google (10 TWh) e Apple (1,3 TWh) adquiriram ou geraram eletricidade renovável suficiente para atender 100% do consumo dos data centers. No mesmo ano, 75% da energia consumida pelos data centers do Facebook vieram de fontes renováveis, enquanto Amazon e a Microsoft ficaram na faixa de 50%.

Ainda assim, os operadores de data centers seguem sob pressão para elevar a eficiência e reduzir os impactos ambientais. Talvez a exigência tenha se intensificado em função das recentes críticas ao ecossistema de criptomoedas pelo alto consumo de energia de servidores usados na mineração, que fizeram vir à tona a necessidade dos data centers serem energeticamente mais eficientes.

De outro lado, a pandemia aumentou a conscientização sobre a importância dos data centers atualmente na sociedade, semelhante à de serviços públicos como água e eletricidade. Em grande parte, foram eles que permitiram a continuidade de muitas atividades, com o trabalho e o estudo remotos e a intensificação do comércio eletrônico.

Ainda assim, esse reconhecimento não exclui a responsabilidade dos data centers, especialmente quando se trata de consumo de energia e impactos ambientais. Essas exigências podem ser medidas pelo aquecimento do mercado dos chamados data centers verdes, que deve chegar a valer US$ 181,91 bilhões até 2026, com uma taxa composta de crescimento anual de 23,01% da taxa composta de crescimento anual (CAGR) entre 2021-2026, segundo um relatório da ResearchAndMarkets.com. Em 2020, esse mercado estava avaliado em US$ 53,19 bilhões.

Mais uma vez, as grandes empresas de tecnologia estão tomando a frente, estabelecendo metas para reduzir suas pegadas de carbono. O Google, por exemplo, se comprometeu a alimentar todos os seus data centers e campi com “energia livre de carbono” – como hidrelétrica, eólica e solar – 24 horas por dia, até 2030. Já a Microsoft fez a promessa de tornar “negativas” suas emissões de carbono até 2030, ou seja, extrair mais dióxido de carbono da atmosfera do que emitir.

A Amazon pretende zerar suas emissões até 2040, usando fontes renováveis de energia para conduzir suas operações e fazer entregas, adotando veículos elétricos, investindo em novas tecnologias de descarbonização e para reduzir os efeitos da mudança climática.

No entanto, há quem aponte que usar fontes renováveis para reduzir os impactos ambientais gerados pelos data centers não é a única frente de ação. É preciso atacar o problema da subutilização dos recursos computacionais. Uma pesquisa recente entre 100 empresas que gastam cerca de US$ 1 milhão por ano em computação em nuvem revelou que, em mais da metade delas, a utilização da infraestrutura de TI fica entre 20% e 40%. “Essa pesquisa mostra que os líderes de TI estão muito interessados ​​em explorar o potencial da nuvem, tanto do ponto de vista da computação quanto da redução de custos, mas estão receosos de se arriscar em soluções que drenem muito os recursos”, comenta Asaf Ezra, CEO da Granulate, responsável pela pesquisa.

De qualquer forma, voltando ao ponto inicial, a corrida entre as arquiteturas Arm e x86 para ver quem ganhará a preferência dos data centers pode ser um bom ingrediente na balança que tentar equilibrar o poder computacional e o consumo de energia.