Veri merkezlerinde ışık hızına geçiş enerji tüketimini düşürür mü?

Veri merkezleri, veri ve elektrik sistemlerinde büyük miktarda bakır kullanıyor. Ancak sektör temsilcileri, yakın gelecekte bu metalin yerini ışığın alacağını öngörüyor. Veri merkezi işletmecisi Digital Reality'nin teknoloji direktörü Chris Sharp, "Bence bakırın sonuna geldik" diyerek bu değişime dikkat çekiyor. Sharp'ın kastettiği, bakırın tükendiği değil; kullanımının azalacağı yönündeki beklenti.

Tipik bir 100MW kapasiteli veri merkezinde yaklaşık 400 ton bakır kullanılıyor. Bu bakırın büyük kısmı elektrik altyapısı ve soğutma sistemlerinde yer alıyor. Aynı tesiste bilgisayar sunucuları 70 tona kadar, sunucuları birbirine bağlayan ağ kabloları ise 20 tona kadar bakır tüketebiliyor. İşte tam bu noktada, sunucular arasındaki spagetti gibi karmaşık kablolama, bakırın değiştirilmesi hedeflenen alan olarak öne çıkıyor. Sharp, "Bu GPU'lar, CPU'lar ve tüm bu hesaplama birimleri arasındaki teller bizi yavaşlatıyor" diyor.

Fotonik teknolojisi ısıyı azaltıyor

Veriler şu anda elektronlar aracılığıyla taşınıyor. Ancak birçok uzman, ışık parçacıkları olan fotonların kullanıldığı fotonik teknolojisinin daha verimli olacağını belirtiyor. Uzun mesafeli iletişimde on yıllardır fiber optik kablolar aracılığıyla ışık kullanılıyor. Şimdi araştırmacılar ve şirketler bu teknolojiyi veri merkezlerinin içine taşımak istiyor. Optik bileşenlerin elektrikli olanlara, bazen doğrudan çiplerin üzerine bağlandığı bu karmaşık mühendislik çalışması, ışığın elektrik gibi ısı üretmemesi sayesinde soğutma için gereken enerjiyi azaltıyor. Silikon fotonik döküm fabrikası Cornerstone Labs'in müdür yardımcısı Callum Littlejohns, "Çok fazla enerji tasarrufu sağlayabilirsiniz" diyor.

İrlanda'daki Tyndall Araştırma Enstitüsü'nden Peter O'Brien, fotonik teknolojisinin üretim zorluklarını aştığını ve laboratuvardan yaygın uygulamaya geçmeye hazır olduğunu söylüyor. Yapay zeka çipi devi Nvidia'nın da bu teknolojiye destek vermesi süreci hızlandırıyor. Ancak geçiş kolay değil; farklı mühendislik gelenekleri ve tedarik zincirlerini bir araya getiriyor. Hewlett Packard Labs kıdemli başkan yardımcısı Andrew Wheeler, elektrik tarafında maliyetleri düşürme, tasarlama, üretme, test etme ve dağıtma konusunda iyi olduklarını, ancak fotonikte maliyet düşürme çalışmalarının sürdüğünü belirtiyor. Üretim sürecinin farklı aşamalarının dünyaya dağılmış olması, örneğin son montajın Tayvan'daki paketleme tesislerinde yapılması, işleri zorlaştırıyor. Ayrıca optik bileşenler ısıya karşı çok hassas olduğu için veri merkezlerindeki diğer ekipmanların yarattığı sıcaklık güvenilirlik endişesi doğuruyor.

Optik ağların bakırdan farkı

Optik ağlar veriyi neredeyse ışık hızında taşısa da kurulum ve bakım insan hızında ilerliyor. Ağ tasarımcıları, saha destek mühendisleri ve montajcıların yeni beceriler öğrenmesi gerekiyor. Sharp, fiber kablolarda keskin dönüşler yapılamadığını ve yapının nasıl kurulacağına dair ince noktalar olduğunu söylüyor. Nihai hedef ise ışığın sadece veri taşımak için değil, işlenmesi için de kullanılması. Optik şirketi Resolight.ai'nin CEO'su Ofer Shapiro, verinin sürekli foton-elektron-foton dönüşümü yaşamasının anlamsız olduğunu savunuyor. Çipler arası optik bağlantılar verinin optik alanda kalmasını sağlayarak daha fazla enerji tasarrufu sunabilir. Ancak bu henüz gelecekte. Şu an şirketler fotonik üretimini ölçeklendirmeye odaklanmış durumda. Littlejohns, elektronik üretiminden elde edilen bilgiyi yeniden kullanmanın fotonik maliyetini düşüreceğini ve bu teknolojinin birçok uygulamaya temel olabileceğini belirtiyor.