Nie zuvor waren Rechenzentren so energieeffizient

Editor’s Note: Dieser Artikel wurde ursprünglich auf unserem Google Blog The Keyword veröffentlicht.

Als weltweit größter Abnehmer von erneuerbaren Energien engagieren wir uns als Unternehmen auch in Sachen Klimawandel. Dazu minimieren wir unseren Energiebedarf von vornherein. Seit über zehn Jahren arbeiten wir daran, unsere Rechenzentren so energieeffizient wie möglich zu machen. In einem Artikel im Science-Magazin wurde unsere Initiative und das Engagement weiterer Branchenführer untersucht. Das Ergebnis: Durch verbesserte Effizienz konnte der Energieverbrauch von Rechenzentren weltweit nahezu stabil gehalten werden, trotz der exponentiell ansteigenden Nachfrage nach Cloud-Computing.

Die Studie belegt, dass die Leistung in Rechenzentren zwischen 2010 und 2018 um 550 % angestiegen ist – der Energieverbrauch der Rechenzentren nahm dagegen im selben Zeitraum um lediglich 6 % zu. Die Autor:innen der Studie heben hervor, dass diese Steigerung der Energieeffizienz sämtliche Ergebnisse anderer wichtiger Wirtschaftszweige übertrifft. Rechenzentren stellen heute mehr Anwendungen für mehr Menschen als je zuvor bereit, machen aber nach wie vor nur etwa 1 % des globalen Stromverbrauchs aus – das ist derselbe Anteil wie 2010.

Darüber hinaus hat die Forschung übereinstimmend gezeigt, dass Hyperscale-Rechenzentren (d. h. sehr große Rechenzentren) wesentlich energieeffizienter als kleinere lokale Server arbeiten. Das bedeutet, dass Einzelpersonen und Unternehmen ihren Computing-Energieverbrauch ganz einfach durch den Wechsel zu cloudbasierter Software senken können. Mit der Weiterentwicklung von Rechenzentren wird die Effizienzschere zwischen lokalem Computing und Cloud-Computing zukünftig noch weiter auseinandergehen. 

Auf der Suche nach Effizienz

Wie schaffen es Rechenzentren, die Leistung eines jedes Elektrons Jahr für Jahr zu steigern? Für Google liegt die Antwort in dem kontinuierlichen Versuch, Verschwendung zu vermeiden – auf allen Ebenen unserer betrieblichen Abläufe. Wir haben hocheffiziente Tensor Processing Units entwickelt (die KI-Chips, die hinter unseren Erfolgen beim Machine Learning stehen) und alle unsere Rechenzentren mit Hochleistungsservern ausgestattet. 2014 haben wir sogar damit begonnen, für die automatische Optimierung der Kühlung in unseren Rechenzentren Machine Learning einzusetzen. Parallel dazu haben wir intelligente Regler für Temperatur, Licht und Kühlung entwickelt, um den Energieverbrauch unserer Rechenzentren weiter zu senken.

Die Ergebnisse dieser Initiativen sind vielversprechend: Ein Google-Rechenzentrum ist heute im Schnitt doppelt so energieeffizient wie ein durchschnittliches Unternehmensrechenzentrum. Außerdem stellen wir heute bei identischem Stromverbrauch ungefähr die siebenfache Rechenleistung wie vor fünf Jahren bereit.

Durch die direkte Regelung der Kühlung in unseren Rechenzentren sorgt unser KI-basiertes Empfehlungssystem bereits für konstante Energieeinsparungen von im Schnitt 30 %. Die durchschnittliche jährliche Effizienz der Stromnutzung unserer globalen Rechenzentren brach 2019 mit 1,10 einen neuen Niedrigrekord – gegenüber einem Branchenschnitt von 1,67. Die Rechenzentren von Google verbrauchen damit sechsmal weniger Energie pro Energieeinheit für ihre IT-Ausrüstung als die der Konkurrenz.

Mit gutem Beispiel vorangehen

Was planen wir als Nächstes? Wir werden weiterhin neue Technologien einführen und unsere Erkenntnisse aus dem Prozess weitergeben, möglichst effiziente Rechenzentren entwerfen und Daten zu unseren Fortschritten veröffentlichen. Weitere Informationen zu unseren Initiativen für einen möglichst sparsamen Stromverbrauch (und wie wir dabei rund um die Uhr vollständig CO2-freie Energie beziehen), finden Sie auf unserer Website zur Effizienz von Rechenzentren.