As oportunidades e os desafios do boom da construção de data centers

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A demanda alimentada por IA por novos data centers nos EUA, Europa e Á-ʲíھ promete ser um dos principais impulsionadores do crescimento da construção em 2024 e 2025. Mas com mais e mais países impondo restrições a esses edifícios famintos por energia, os locais, os projetos e até mesmo as fontes de energia estão mudando rapidamente. Neil Gerrard e Lucy Barnard relatam.

Ao passar pelo Docklands de Londres, a grande forma cinza e sem janelas do East India Dock House é um testemunho da mudança tecnológica.

Antes zumbindo com o crepitar e o zumbido da impressão de milhares de cópias cor-de-rosa do jornal Financial Times do Reino Unido, hoje o prédio se tornou um dos principais data centers de Londres, zumbindo com o som de fileiras e mais fileiras de servidores de computador piscando assustadoramente em meio ao rugido das unidades de ar condicionado.

O data center de 23.000 m², agora conhecido anonimamente como London North, foi inaugurado em 1999 pela construtora de data centers Global Switch, em uma tentativa de incentivar as empresas a transferir seus servidores de computador para a instalação de alta tecnologia, e logo ficou lotado.

Interior do centro de dados. Fonte: Adobe Stock

Em 2002, a Global Switch lançou o London East, de 750.000 pés quadrados, construído especificamente para esse fim, do outro lado da rua, em Docklands, para atender à demanda ainda maior de hospedagem em nuvem e mídia social.

Agora, 20 anos depois, a empresa está se expandindo novamente, desta vez para uma instalação de 27.000 m² construída especificamente para esse fim, conhecida como London South, para lidar com um aumento ainda maior na demanda, à medida que os clientes corporativos exigem soluções de armazenamento cada vez mais poderosas para executar seus sistemas de inteligência artificial (IA) e computação de alto desempenho (HPC).

Certamente, cada vídeo carregado, publicação em mídia social ou token criptográfico negociado aumenta as crescentes pilhas de dados globais produzidos a cada ano. De acordo com o International Data Group, sediado nos EUA, cerca de 129 trilhões de gigabytes de dados foram gerados em 2023 e esse número dobrará nos próximos dois anos.

Esse enorme crescimento de dados está alimentando uma demanda cada vez maior por data centers como o London North, onde a demanda por energia é agravada pelos chillers que trabalham duro para conter as incríveis quantidades de calor produzidas por racks de servidores que consomem muita energia, para que o hardware não se deteriore.

A IA alimenta a demanda por data centers

E, à medida que empresas e consumidores se tornam mais dependentes de grandes modelos de linguagem, como o Chat GPT e outras ferramentas de IA que exigem grandes quantidades de dados de treinamento para refinar seus algoritmos, essa demanda deve explodir ainda mais - e com ela a demanda por empreiteiros capazes de construir e equipar esses edifícios especializados.

Charlie Bater, diretor de data centers da empresa britânica especialista em construção Black & White Engineering, está testemunhando esse crescimento fenomenal em primeira mão.

Sistema de resfriamento por imersão da Samhwa, um sistema de refrigeração para computadores que submerge o dispositivo em líquido de resfriamento, exibido no Mobile World Congress 2024 em Barcelona, Espanha. Foto de Joan Cros/NurPhoto via Reuters

“Meu primeiro projeto, que foi há talvez sete anos, foi de cinco megawatts, e na época era um projeto de bom tamanho. Agora, um edifício de data center de bom tamanho tem 60, 70, talvez cem megawatts de capacidade. A escala cresceu imensamente�, ele diz. “A grande questão no momento é o que a IA fará com o mercado? Normalmente, as demandas dos provedores de serviços de nuvem têm aumentado, mas a IA é faminta por energia. Ela tem o potencial de aumentar ainda mais esses números de megawatts.�

De acordo com a consultoria Linesight, sediada em Dublin, a demanda por novos data centers nos EUA, Europa e Á-ʲíھ deverá ser um dos principais impulsionadores do crescimento da construção em todas as três regiões em 2024 e 2025, impulsionando um setor que foi duramente atingido pelos aumentos globais das taxas de juros e pela inflação crescente dos materiais.

Nos EUA, que abriga o maior número de data centers do mundo, a Linesight diz que o pipeline para novos projetos de data center atualmente é de US$ 160 bilhões, com aproximadamente um quinto desse pipeline localizado no estado da Virgínia. No entanto, acrescenta que Atlanta, Dallas, Ohio e Portland estão testemunhando um crescimento sustentado da demanda, enquanto cidades como Phoenix estão atingindo a capacidade. Novos mercados especializados em IA e aprendizado de máquina estão surgindo em Indiana, Minnesota, Alabama, Wisconsin e Nevada, e vários provedores de data center estão até mesmo se expandindo para locais remotos em busca de terras baratas e um suprimento de energia abundante.

Onde a maioria dos data centers está sendo construída?

“O mercado de data center dos EUA em particular está crescendo à medida que os operadores correm para acomodar o aumento da IA, com capacidade total, densidade de rack e consumo de energia todos prontos para aumentar substancialmente�, diz Patrick Ryan, vice-presidente executivo da Linesight para as Américas. “Vários provedores de data center estão se expandindo além dos mercados de nuvem densamente povoados e populares para locais remotos onde os recursos de terra e energia são mais abundantes em antecipação a futuras implantações de IA.�

Na Europa, a Linesight também afirma que, apesar de uma perspectiva macroeconômica moderada, que provavelmente levará a uma contração nas perspectivas gerais de construção em 2024, a demanda por data centers, bem como edifícios industriais de alta tecnologia, manufatura e infraestrutura deve permanecer alta, com Londres sendo a cidade com mais projetos em execução, seguida pela Alemanha, França e Irlanda.

Trabalhador em data center. Fonte: Adobe Stock

E a Linesight diz que um aumento no comércio eletrônico, expansão do 5G e adoção generalizada de computação em nuvem e IA estão ajudando a tornar a região da Á-ʲíھ, cobrindo Ásia, Austrália e Oriente Médio, uma das regiões de data center de crescimento mais rápido do mundo. Ela disse que o crescimento se concentrou na China, Austrália, Japão e Cingapura, mas houve interesse crescente em mercados emergentes como Índia, Taiwan, Malásia e Indonésia.

Mas especialistas em construção apontam que suprir a crescente demanda por data centers está longe de ser simples � especialmente quando se trata de fornecer as enormes quantidades de energia que cada um consome. Foi relatado que London North e London East, juntas, extraem tanta eletricidade da rede do Reino Unido quanto toda a necessidade doméstica quanto a cidade de Glasgow.

“O que estamos descobrindo é que basicamente qualquer desenvolvimento de data center no momento tem restrição de energia�, diz Bater, da Black & White. “Se você não tem uma grande conexão de energia, não tem um projeto. Nos principais mercados movimentados, a energia está se tornando cada vez mais finita. Os desenvolvedores estão alcançando mercados de nível dois ou três � então, de Frankfurt, olhamos para Berlim, de Berlim para Munique � só porque continuamos ficando sem energia em algumas regiões.�

Em alguns países, isso está se tornando um problema sério. Na Irlanda, que atualmente hospeda 82 data centers, a empresa de serviços públicos estatal Eirgrid diz que os data centers agora usam tanta eletricidade quanto todo o estoque de moradias domésticas do país. Para acalmar as preocupações sobre a capacidade de sua rede, a empresa disse que não os conectará até 2028.

Resfriamento mais eficiente e novas fontes de energia necessárias

Cingapura também vem enfrentando problemas semelhantes. Em 2019, a cidade-estado impôs uma moratória na construção de novos data centers devido ao seu alto consumo de energia, que só terminou em 2022, quando se tornou um dos primeiros países a impor requisitos rigorosos de eficiência energética com base em um limite de eficácia do uso de energia (PUE) em quaisquer novas aplicações de data center. Em 2023, a Alemanha seguiu o exemplo aprovando seu próprio limite de PUE e a UE também está em processo de introdução de legislação semelhante.

Proprietários e desenvolvedores de data centers estão buscando atender às demandas duplas por mais potência e maior eficiência recorrendo a sistemas de resfriamento de ponta. Isso pode incluir: resfriamento por imersão, onde os componentes são submersos em um banho de líquido não condutor; soluções diretas para chip que passam o líquido de resfriamento por placas nos pontos onde os componentes do computador ficam mais quentes; ou trocadores de calor de porta traseira, que usam portas semelhantes a radiadores cheias de líquido frio montadas na parte traseira dos racks de servidores para resfriamento.

“O que normalmente vemos é de oito a 12 quilowatts por gabinete, mas para IA o que provavelmente começaremos a ver é 45 quilowatts em média ou até mesmo cem quilowatts a mais. Você simplesmente não consegue resfriar isso com ar como meio. Então, você precisa mudar para algum tipo de sistema de resfriamento�, diz Bater. “Mas é complicado em termos de design porque se você é um desenvolvedor imobiliário, você ainda precisa projetar algo que você pode vender agora � mas você não pode usar isso como uma base padrão porque você excluiria a base de mercado tradicional de provedores de serviços de nuvem que usam resfriamento de ar, então os designs têm que ser adaptáveis a ambos.�

Embora seja improvável que os próprios edifícios de data centers mudem muito no futuro, permanecendo em grande parte construídos no local usando placas de aço e concreto, cada vez mais os desenvolvedores de data centers estão tentando garantir suas próprias fontes de energia dedicadas para seus edifícios que consomem muita energia.

Renderização arquitetônica da usina nuclear Aurora Powerhouse de Oklo. Imagem: Gensler

Nos EUA, no ano passado, o Google assinou um acordo de compra de energia de 150 MW com a gigante dinamarquesa de energia Ørsted para comprar energia de seu Helena Wind Farm no Texas pelos próximos 15 anos. Outros estão seguindo o exemplo, incluindo a Equinix sediada nos EUA, que assinou sete acordos de compra de energia eólica em fevereiro com a desenvolvedora alemã de energias renováveis WPD para parques eólicos a serem construídos na França.

Outros ainda estão olhando para a energia nuclear. A gigante de data center dos EUA Equinix teria assinado recentemente um pré-acordo com a empresa de Small Modular Reactor (SMR) Oklo para obter até 500 MW de energia nuclear para suas instalações. Em 2023, a produtora de energia dos EUA Talen Energy Corporation anunciou que havia criado o primeiro data center movido a energia nuclear do mundo em seu campus de data center Cumulus, construído em um terreno de sua propriedade adjacente à sua instalação de geração nuclear Susquehana, fora de Berwick, Pensilvânia. Em março de 2024, a Amazon adquiriu o campus de 960 MW em um acordo de US$ 650 milhões.

“Para acompanhar essa demanda insaciável, os data centers terão que começar a se afastar da operação tradicional da rede. Mas a questão do que irá substituí-la não é uma questão fácil de responder�, diz Bater. “O gás é difícil porque não é favorável ao carbono; o hidrogênio não é uma boa resposta porque você tem que fazer o hidrogênio e então levá-lo ao local. Há muitas pessoas trabalhando em pequenos reatores nucleares, mas o problema com os SMRs é que os data centers recebem alguma objeção do planejamento e da permissão como estão - mas espere até que você queira colocar um reator nuclear no quintal de alguém. Precisamos de uma resposta - e esse parece ser o maior impulsionador da mudança.�

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