samedi, 18 mai 2024

19 façons dont les jumeaux numériques améliorent la durabilité des centres de données

Alors que les entreprises cherchent à fonctionner de manière plus durable, elles exigent davantage de leur infrastructure numérique, non seulement du point de vue des dépenses et des performances, mais aussi d’un point de vue écologique.

Arno van Gennip, vice-président de l’ingénierie des opérations internationales IBX chez Equinix, a déclaré à VentureBeat : « Les jumeaux numériques deviennent essentiels pour améliorer l’efficacité des centres d’information et réduire l’empreinte carbone de nos clients à chaque phase, du style à de la construction à la gestion des installations. »

Les jumeaux numériques aident à centraliser les données de divers domaines problématiques dans un environnement partagé. Cela permet aux équipes informatiques, d’ingénierie, de financement, d’approvisionnement et de construction d’explorer et d’imiter les compromis d’efficacité, financiers et environnementaux bien auparavant en même temps. De nombreux gains de performance dans l’utilisation de l’équipement et de l’espace réduisent directement l’empreinte énergétique et carbone. Les jumeaux numériques peuvent également aider à améliorer l’efficacité des bâtiments et des fonctions afin de réduire les déchets, les besoins en personnel et l’empreinte écologique associée à ces activités.

Les entreprises et les opérateurs de centres d’information comme Nvidia peuvent assembler un flux de travail jumeau numérique à partir d’une sélection d’outils de simulation et de modélisation qui intègrent des capacités d’ingénierie, de CAO et de gestion des informations du centre d’information (DCIM). De plus en plus, les fournisseurs DCIM comme Schneider Electric introduisent des capacités de jumeau numérique directement dans leurs outils. Des fournisseurs comme Dassault Systèmes et Future Facilities proposent des jumeaux numériques plus intégrés pour les centres de données. Et des entreprises comme Nvidia commencent à déployer de nouveaux outils comme Nvidia Air pour optimiser la disposition physique et sensible du centre d’information.

Mise en service

Equinix travaille avec Future Facilities pour créer des jumeaux numériques pour de nombreuses données de l’entreprise. Le jumeau numérique aide les ingénieurs à s’assurer que les systèmes de refroidissement et les éléments de l’environnement connecté sont développés pour fournir la capacité requise et des performances optimales. Les ingénieurs peuvent comparer le comportement et la consommation d’énergie prévus et réels des centres de données.

« Cela nous donne un aperçu formidable de la maintenance requise et des possibilités d’optimiser l’efficacité énergétique », a déclaré van Gennip.

Les ingénieurs d’Equinix travaillent avec des partenaires pour développer une conception 3D du centre d’information physique. Le jumeau du centre d’information est modélisé en fonction de nombreux aspects, tels que la capacité et la densité des dispositifs informatiques dans le centre d’information et les chemins du système de refroidissement. Une plate-forme jumelle numérique centralisée aide les ingénieurs à prévoir l’influence des modifications proposées sur la circulation de l’énergie, l’utilisation de la zone et les voies de refroidissement en utilisant des données en direct, telles que le niveau de puissance et de température. Ces données en temps réel sont combinées dans la conception existante pour une analyse et des prévisions précises, permettant au jumeau du centre de données d’améliorer l’efficacité en prévoyant les besoins énergétiques.

Dassault Systèmes travaille avec les principales entreprises de centres d’information à grande échelle pour développer et construire des centres de données de nouvelle génération.

« Leur plus grand défi consiste à minimiser le temps d’attente des tâches pour rester à jour avec le besoin croissant et comment rendre les centres de données plus durables en réduisant la consommation d’énergie, d’eau et les déchets pendant la construction et l’exploitation », a déclaré Marty Rozmanith, directeur des techniques de vente pour l’industrie de l’architecture, de l’ingénierie et de la construction (AEC) chez Dassault Systèmes.

Simplifier

Historiquement, la gestion des centres d’information a en fait été divisée en silos qui se concentrent chacun sur un élément de la gestion d’une installation, Kasper Dessing, directeur de l’optimisation de la gestion globale des bâtiments chez Digital Immobilier, une fiducie de placement immobilier de centre d’information, a informé VentureBeat.

En conséquence, les responsables de divers domaines peuvent passer à côté de la plus grande photo. Cela devient particulièrement essentiel lors de l’examen de l’entretien du centre, maintenant et à l’avenir. Les centres d’information produisent des quantités excessives d’informations qu’il est impossible pour les humains de saisir, d’agréger et de gérer. Et cela ne fera que s’aggraver à mesure que les services numériques continueront d’être plus avancés.

« Avec les jumeaux numériques, nous avons la capacité de prendre une représentation virtuelle des composants et de la dynamique de nos installations et de simuler leur comportement réel, en temps réel, dans n’importe quel scénario de fonctionnement », a déclaré Dessing.

Digital Real Estate a en effet constaté que les centres d’information génériques de leurs opérations ne sont pas assez bons en raison de la quantité de données et des interdépendances entre les éléments. Depuis cela, Digital Realty a intégré des jumeaux numériques de ses installations avec son propre système expert exclusif (IA) et sa plate-forme d’intelligence artificielle (ML) pour évaluer des milliers de flux d’informations. Cela leur permet de suivre tous les éléments dans les centres et d’apporter des modifications en temps réel. Cela peut également aider à prédire le comportement futur pour la maintenance prédictive, gagner du temps et réduire les coûts.

Cette exposition aux installations et les relations entre les composants individuels contribuent également à améliorer la conception des centres flambant neufs pour les rendre plus efficaces. Digital Realty utilise également des jumeaux numériques et sa plateforme d’IA pour optimiser la consommation d’énergie.

« La durabilité est une priorité absolue pour nous, et l’amélioration de la consommation d’énergie dans chacun de nos centres nous aide à réduire les dépenses et à minimiser notre influence sur l’environnement simultanément », a déclaré Dessing.

Tous les employés n’ont pas la compétence technique pour exécuter une simulation au moment de prendre une décision. Digital Real Estate a intégré un moteur de suggestion dans sa plateforme numérique jumelle.

« Cela nous permet de mettre la technologie à la disposition d’un nombre beaucoup plus large de collègues, nous n’avons donc pas besoin de compter sur les experts tout le temps », a déclaré Dessing.

Comment les pièces s’emboîtent

La procédure de développement, de structure et d’exploitation d’un centre de données crée une grande quantité d’informations, qui sont stockées dans divers formats et divers systèmes. La gestion et l’organisation des données avec un accès approprié au contrôle et à la gestion des changements sont vraiment difficiles, a déclaré Rozmanith. Les jumeaux numériques peuvent apporter des données de nombreuses disciplines, niveaux de développement (LOD) et de nombreuses échelles. Cela permet à plusieurs parties prenantes de travailler ensemble sur une seule source de réalité en temps réel. Des jumeaux numériques plus sophistiqués combinent différentes méthodes pour imiter la thermique, la structure, l’électricité, le contrôle et le suivi, la fabrication et l’assemblage à l’aide d’un jumeau numérique incorporé.

« Avec une plate-forme commune, tout le monde travaillera à partir d’une seule source de données, ce qui entraînera des gains de temps, des améliorations de la qualité et une livraison totale du centre de données », a expliqué Rozmanith, « La plate-forme est un représentant du changement. »

Les entreprises étudient progressivement comment combiner de nombreux jumeaux numériques.

« Alors que nous avons commencé à intégrer davantage de données et de simulations qui connectent les conceptions techniques, la planification et les opérations des bâtiments et de la construction, l’interopérabilité entre les jumeaux est devenue un problème », a déclaré Teresa Tung, première technologue principale du cloud chez Accenture.

Le groupe de Tung travaille avec des fournisseurs de services de centre d’information pour appliquer les informations et les connaissances du domaine à l’analyse afin d’identifier le nombre et les configurations de simulations nécessaires pour générer des prévisions hypothétiques. Ils utilisent des diagrammes de compréhension de domaine, la même technologie qui sous-tend la recherche sur Internet, pour saisir ces exigences et cartographier leurs relations entre les aspects.

Carsten Baumann, directeur des efforts stratégiques et concepteur de solutions chez Schneider Electric, a déclaré que les entreprises intègrent de plus en plus des capacités de jumeau numérique aux outils DCIM pour reproduire l’effet des mises à niveau des installations avant la version physique réelle. Il pense que les exigences ouvertes qui facilitent l’intégration entre les appareils du centre d’information et les outils de gestion facilitent l’utilisation des jumeaux numériques dans le cadre des flux de travail quotidiens du centre d’information.

Voici 19 méthodes permettant aux jumeaux numériques d’améliorer la durabilité dans la conception, la construction, l’exploitation et la planification :

Style

Installation de nouveaux serveurs

« L’impact le plus important de l’utilisation de jumeaux numériques sur le marché des centres de données réside peut-être dans la gestion des flux d’air et le positionnement des appareils informatiques », a déclaré Baumann.

Le besoin rapide et accru de libérer des ressources de calcul, de stockage et de réseau implique des défis considérables pour les installations. Ce n’est pas parce qu’il y a une zone physique dans un rack ou une zone particulière qu’il y a suffisamment d’alimentation, de connexion et de capacité d’évacuation de la chaleur disponible.

Les jumeaux numériques peuvent aider lorsqu’une installation relativement simple peut nécessiter une mise à niveau substantielle de l’alimentation et conseiller une meilleure alternative.

Accroître la densité

Accroître la densité des équipements dans un centre d’information peut réduire l’impact environnemental de la construction de nouvelles installations.

Loren Absher, directrice de la dextérité d’entreprise chez Information Services Group (ISG), a déclaré que les jumeaux numériques peuvent aider à améliorer les créations de centres d’information pour améliorer tous les éléments impliqués de l’alimentation, du câblage, des exigences de refroidissement, du flux d’air et même des planchers surélevés l’intégrité pour éviter une panne catastrophique. Ils peuvent également aider à planifier les modifications physiques du flux de travail nécessaires à l’augmentation de la densité.

Améliorer l’efficacité thermique

Le refroidissement est le deuxième consommateur d’énergie dans les centres de données, derrière l’équipement lui-même. Un centre de données moderne se compose de systèmes de refroidissement composés de refroidisseurs, de tuyauteries et de dispositifs de climatisation.

Les jumeaux numériques peuvent utiliser la simulation thermique pour comprendre les habitudes du système de refroidissement et améliorer son efficacité.

Rozmanith a déclaré que les équipes intègrent généralement la simulation 1D de la chaîne d’appareils représentant la variation du nombre de refroidisseurs et de la taille des pipelines avec une analyse 3D des caractéristiques des fluides informatiques (CFD) des flux d’air pour découvrir le meilleur équilibre entre les l’air froid produit et le refroidissement des appareils pour améliorer la consommation d’énergie.

Examiner l’impact saisonnier

Les jumeaux numériques peuvent également aider les concepteurs de centres de données à mieux se préparer aux changements climatiques saisonniers, a déclaré Dan Kirsch, directeur général et cofondateur de Techstrong Research. Dans ce cas, les concepteurs peuvent également prévoir l’impact des variations climatiques saisonnières à l’extérieur afin de réduire les dépenses opérationnelles générales et l’empreinte énergétique.

« Les jumeaux numériques permettent une conception vraiment personnalisée et améliorée basée sur les besoins particuliers et les conditions sur site d’un client sans avoir besoin d’expérimentation sur le terrain », a déclaré Kirsch.

Création d’éléments modulaires

Dassault travaille avec des opérateurs de centres de données à grande échelle pour produire des pièces modulaires qui peuvent être réutilisées dans différents styles de centres de données.

Rozmanith a déclaré que les jumeaux numériques aident les entreprises à définir et à configurer les logements de ces modules afin de réduire le style, l’approvisionnement et le temps d’installation grâce à une approche de configuration à la commande. Cela peut aider à réduire l’empreinte environnementale des constructions de centres de données flambant neufs.

Tester et confirmer l’équipement

Bruno Berti, vice-président senior d’item chez NTT Global Data Centers Americas, a déclaré qu’ils utilisaient des jumeaux numériques pour tester et confirmer l’équipement avant de le déployer dans l’information centres.

Ces tout nouveaux flux de travail leur permettent de construire et d’évaluer des modules électriques et générateurs, afin que les ingénieurs puissent identifier toute défaillance de processus avant que l’article n’entre en production. Cela réduit l’impact environnemental des déchets et améliore l’évaluation des risques, accélère le développement de tout nouveaux produits et améliore la fiabilité et la résilience du centre de données. Le jumeau numérique aide également à planifier la maintenance prédictive pour réduire les dépenses de maintenance.

Améliorer l’efficacité de la batterie

Les jumeaux numériques peuvent également être utilisés pour concevoir et concevoir des systèmes permettant d’améliorer la santé et la durée de vie prévue de la batterie, selon Greg Ratcliff, principal responsable de l’innovation chez Vertiv, une entreprise qui fabrique des équipements de centre d’information. Cela pourrait aider à réduire l’empreinte environnementale liée à la production de batteries neuves. Dans ce cas, les jumeaux numériques aident les équipes à imiter différentes options de style en utilisant des mesures de l’état de la batterie et des informations sur les installations pour anticiper l’état et la durée de vie de chaque batterie dans une chaîne.

« Si une seule batterie d’une chaîne cesse de fonctionner, la chaîne entière tombe en panne, il est donc crucial de garder un œil sur la santé de chaque batterie », a déclaré Ratcliff.

Examiner des alternatives respectueuses de l’environnement

Les opérateurs de centres de données peuvent examiner l’efficacité, les avantages et les inconvénients environnementaux des nouvelles méthodes.

Par exemple, Kao Data a utilisé les outils jumeaux numériques Future Facilities pour tester et déployer essentiellement un système de refroidissement par évaporation indirecte (IEC) sans réfrigérant qui utilise l’évaporation de l’eau à la place des systèmes mécaniques pour refroidir l’air par temps chaud. Cela a aidé Kao à améliorer son efficacité énergétique et à réduire son empreinte environnementale.

Construction

Améliorer la construction

Les jumeaux numériques peuvent simuler des tâches complexes, l’assemblage, l’utilisation d’équipements et la sécurité humaine. Ils peuvent également améliorer le partenariat dans l’environnement de conception, de construction et de construction des fournisseurs, des intégrateurs et des spécialistes afin d’éliminer les frictions de procédure.

Rozmanith a déclaré que la combinaison d’une meilleure simulation et d’un partenariat pourrait réduire le temps de construction et de construction, les problèmes, la réorganisation, les demandes d’informations et le nombre d’événements de sécurité. Cela a aidé les clients de Dassault à réduire les délais de mise sur le marché d’environ 10 à 15 % et à réduire l’effet environnemental lié aux délais de construction plus longs.

Réduire les déchets de construction

Les concepteurs de centres de données utilisent des jumeaux numériques pour mieux planifier la construction afin que les équipes puissent travailler plus efficacement, créant moins de déchets et réduisant le temps entre les différentes étapes de la construction .

« En développant une conception virtuelle du centre d’information ainsi que le coût total des matériaux, les concepteurs peuvent affiner la façon dont une équipe de construction et de construction assemblera le centre d’information jusqu’à la moindre information », a déclaré Kirsch .

Cette préparation permet de réduire le besoin pour les groupes d’attendre en attente pendant que d’autres équipes terminent leur partie de la construction. Minimiser les déchets tout au long de la construction d’un datacenter n’est pas sans importance. Beaucoup de ces éléments ne peuvent pas être réutilisés ou recyclés et se retrouvent plutôt dans des décharges, a-t-il déclaré.

Opérations

Suggérer un entretien

Les jumeaux numériques peuvent aider à déterminer la l’origine des problèmes et faire des suggestions d’entretien pour des réparations rapides qui consomment moins d’énergie.

Un modèle jumeau numérique du centre Equinix d’Amsterdam a souligné qu’il devait nettoyer les tours de refroidissement et régler les ventilateurs, qui utilisaient tous deux plus d’énergie que prévu. Cela a entraîné une amélioration de plus de 10 % de l’efficacité énergétique dans un centre d’information IBX déjà efficace, a déclaré van Gennip.

Prolonger la durée de vie

Les jumeaux virtuels de Dassault peuvent contextualiser les informations sur les opérations pour l’IA et Algorithmes ML pour améliorer la maintenance prédictive. Rozmanith a déclaré que cela prolonge la durée de vie de l’équipement, ce qui réduit les déchets électroniques. Les jumeaux virtuels peuvent également optimiser la consommation d’énergie et d’eau en améliorant l’efficacité des systèmes de refroidissement et d’alimentation.

Réparation et maintenance plus efficaces

Les jumeaux numériques peuvent simplifier l’accès à toutes les informations nécessaires l’entretien, les travaux de réparation et les remises à neuf plus efficacement, tels que la paperasse, les manuels d’utilisation, les manuels d’entretien, les informations sur le fournisseur de matériel et les listes de pièces supplémentaires. Lorenz Hofmann, vice-président du traitement de l’air personnalisé et des options modulaires chez Vertiv, a déclaré que cela économisait du temps et du travail et réduisait l’empreinte carbone.

Automatisation des processus du centre de données

Améliorations des capacités d’exploration de processus peut aider les responsables de centres de données à comprendre comment leurs groupes interagissent avec les applications et réagissent aux changements dans l’environnement du centre d’information.

Ryan Raiker, directeur principal de l’intelligence des processus chez ABBYY, a déclaré que la capacité de comprendre et d’enregistrer les traitements avec des jumeaux numériques pourrait aider les groupes de centres de données à déterminer les candidats à l’automatisation. Ils peuvent également exécuter des procédures pour y remédier en cas de panne afin de garantir la disponibilité du centre de données et de réduire les pannes et le gaspillage.

Améliorer la collaboration entre les sociétés de colocation et les entreprises

Les centres de données de colocation permettent à plusieurs entreprises de partager le même centre de données. Lorsqu’une entreprise cliente décide d’installer un équipement flambant neuf, cela peut avoir un effet de puissance, thermique et de poids sur l’équipement à proximité appartenant à d’autres.

Thésée DataCenter en France a travaillé avec Future Forward pour publier un jumeau numérique de chaque installation dans le cloud. Ce jumeau numérique permet aux clients d’explorer l’effet des modifications proposées à partir de leurs propres appareils ou des appareils voisins via un portail de services Web. Cela aide les ingénieurs de Thésée à faire équipe avec les consommateurs pour améliorer l’utilisation de la zone de leur centre de données et réduire le besoin de nouvelles constructions de centres de données.

Planification

Assurer la conformité avec les jumeaux de données

NTT traite d’un concept de jumeaux de données pour aider les entreprises à collecter et normaliser les données associées à tous les aspects de la Entreprise. Le jumeau d’informations reproduit les sources d’informations commerciales et leurs interrelations dans un format de base pour fournir une zone centralisée d’analyse et de reporting.

Bennett Indart, vice-président des solutions mondiales avisées chez NTT Data Services, a déclaré que cela aiderait les centres de données à rendre compte de leurs progrès dans le respect des objectifs de durabilité. Il peut également reconnaître de nouvelles opportunités d’amélioration.

Améliorer les décisions de financement

Berti de NTT a déclaré que NTT a en fait commencé à intégrer des informations financières dans son jumeau numérique. Cela aide NTT à évaluer le coût des produits et de la main-d’œuvre en utilisant des données en temps réel et des analyses avancées dans le cadre de leur planification.

Cela peut également aider à déterminer si les ajustements de la chaîne de valeur de fabrication sont financièrement solides et si les prévisions résultats réduction des dépenses de fonctionnement du centre d’information.

Évaluer l’impact de la migration des centres de données

Accenture a travaillé avec l’université Carnegie Mellon sur un jumeau numérique qui permet aux entreprises de déterminer l’impact sur la durabilité des migrations entre les centres d’information et les entreprises cloud, appelé myNav Green Cloud Conseiller.

Tung d’Accenture a déclaré que cela commençait par un jumeau qui définit la consommation d’énergie du centre de données existant, les exigences informatiques et les objectifs de durabilité. L’outil permet aux entreprises de préparer et de comparer diverses options d’options cloud qui consistent en des objectifs d’émissions de carbone, des lieux, des sources d’énergie et la préparation à la transition vers une énergie propre.

Comprendre l’effet matériel

Dit Kirsch il est souvent difficile de connaître la nomenclature réelle des produits dans un centre d’information jusqu’à ce que la construction soit terminée. Pendant la construction et la construction du centre de données, les groupes rencontrent des conditions spécifiques au site qui nécessitent des écarts par rapport au style initial. Les groupes de conception peuvent se préparer à toutes les conditions sur site avec des jumeaux numériques et définir les matériaux nécessaires.

« En produisant une dépense précise des produits, les développeurs de centres d’information et les utilisateurs finaux ont une compréhension complète des produits à utiliser et de leur effet sur les objectifs généraux de durabilité avant le début de la construction et de la construction », a déclaré Kirsch. .

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