Domov / Umetna inteligenca / Kaj so hyperscalerji? Vse o strežniških farmah in hrvaškem projektu Pantheon

Kaj so hyperscalerji? Vse o strežniških farmah in hrvaškem projektu Pantheon

Projekt Pantheon na Hrvaškem prinaša novico o gradnji orjaškega podatkovnega centra. Toda kaj sploh so hyperscalerji? V tem članku razkrivamo, kako te ogromne strežniške farme poganjajo digitalni svet, kaj skrivajo in zakaj so nujne za prihodnost.

Kadar na pametnem telefonu odprete Netflix, pošljete fotografijo na Instagram ali pa vprašate umetno inteligenco za nasvet pri kuhanju, se zdi, da se vse to dogaja nekje v neotipljivem, eteričnem “oblaku”. A resnica je povsem drugačna. Internet ni narejen iz oblakov in zraka; zgrajen je iz betona, jekla, silicija in neskončnih kilometrov optičnih kablov. Njegovo srce bije v ogromnih, strogo varovanih industrijskih conah, ki jim pravimo podatkovni centri.

Nedavno je v naši neposredni soseščini, na Hrvaškem, precejšnje zanimanje javnosti in tehnološke srenje zbudil projekt Pantheon. Gre za vizionarski infrastrukturni podvig, katerega cilj je v regijo pripeljati podatkovni center svetovnega kova. Ta projekt Hrvaške ne postavlja le na globalni zemljevid digitalne infrastrukture, ampak služi kot odličen povod, da se vprašamo: kaj sploh so ti monumentalni objekti, ki jim v tehnološkem žargonu pravimo “hyperscalerji”, pogosto pa podatkovni centri? In zakaj se za njihovo gradnjo po svetu bije prava tiha vojna?

Kaj so hyperscalerji in strežniške farme?

Beseda hyperscale v dobesednem prevodu pomeni “hiper-prilagodljivost” ali “hiper-merilo”. Ko govorimo o hyperscalerjih, običajno mislimo na peščico globalnih tehnoloških velikanov – kot so Amazon (AWS), Google, Microsoft in Meta (Facebook) –, ki obvladujejo levji delež svetovnega računalništva v oblaku.

V fizičnem smislu pa je “hyperscale podatkovni center” oziroma strežniška farma orjaški objekt, zgrajen za eno samo nalogo: neprekinjeno in bliskovito hitro obdelavo ter shranjevanje nepredstavljivih količin podatkov.

Da si lažje predstavljate: povprečno podjetje ima morda svojo “strežniško sobo” z nekaj omarami računalnikov. Hyperscale objekt pa je velik kot deset ali več nogometnih igrišč, v njem pa brni več deset tisoč, včasih celo sto tisoč visoko zmogljivih strežnikov, ki so med seboj povezani v en sam gromozanski superračunalnik.

To so tovarne 21. stoletja. A namesto avtomobilov ali čevljev te tovarne proizvajajo digitalne storitve, umetna inteligenca, video vsebine in podatkovne baze, na katerih sloni moderno gospodarstvo.

Kaj se skriva v drobovju digitalne zveri?

Če bi dobili izjemno redko priložnost in bi vas spustili v notranjost takšnega objekta, bi vas najprej presenetil hrup. Neprekinjeno, oglušujoče bučanje stotisočev ventilatorjev, ki poskušajo ohladiti razgreto elektroniko.

Notranjost izgleda kot neskončen, sterilno čist labirint dolgih hodnikov, ob katerih so postavljene visoke črne omare (t.i. racks). V vsaki omari so zloženi strežniki, iz katerih utripajo drobne lučke, povezuje pa jih debel preplet pisanih kablov. Vendar strežniki niso edino, kar polni te prostore. Znaten del teh objektov je namenjen preživetju samih računalnikov.

V hyperscale centrih nič ni prepuščeno naključju. Ker padec sistema za eno samo minuto pomeni milijonske izgube in globalni izpad storitev (se spomnite, ko za nekaj ur niso delali Facebook, WhatsApp in Instagram?), so ti objekti zgrajeni na principu absolutne redundance. To pomeni, da ima vsak ključni sistem svojo rezervo. Če zmanjka elektrike iz javnega omrežja, v nekaj milisekundah preklopijo na orjaške baterijske sisteme (UPS), že nekaj sekund kasneje pa se zunaj objekta zaganja vojska ladijskih dizelskih generatorjev, ki lahko center napajajo več dni ali celo tednov.

Tudi varnost spominja na vojaške objekte. Pozabite na klasičnega varnostnika in ključe. Dostop varujejo visoke ograje, t.i. “mantrap” zapornice (kjer se ena vrata zaprejo, preden se druga odprejo), biometrični skenerji očesne mrežnice in prstnih odtisov ter 24-urni video nadzor. Podatki so namreč danes najvrednejša surovina na svetu.

Kdo jih uporablja in zakaj so nujni?

Kratek odgovor: uporabljamo jih vsi. Ko na pametni uri preverite vremensko napoved, se vaša naprava poveže s strežnikom v eni od teh farm. Ko podjetje uporablja Microsoft Teams za video sestanek, se podatki pretakajo skozi hyperscalerje.

V zadnjih letih sta rast teh farm poganjala predvsem prehod podjetij “v oblak” in pretočne vsebine. Toda danes je glavni krivec za eksplozijo gradnje podatkovnih centrov umetna inteligenca (AI). Sistemi, kot je ChatGPT, za svoje učenje in delovanje potrebujejo astronomsko količinsko računalniške moči. Specializirani procesorji (GPU), ki poganjajo umetno inteligenco, pa niso le dragi, ampak so izjemno potratni z energijo. Zato se današnje strežniške farme gradijo ali prilagajajo posebej za potrebe AI revolucije.

Žeja in lakota digitalnega sveta: Kaj farme potrebujejo za delovanje?

Tu trčimo ob največji družbeni in okoljski izziv moderne tehnologije. Podatkovni centri so energetski giganti. Posamezen hyperscale center lahko porabi toliko električne energije kot celo slovensko mesto velikosti Kranja ali Celja. Natančneje, govorimo o priključnih močeh med 50 in 150 megavati (MW), največji kampusi pa presegajo celo gigavat. Povprečna slovenska hiša večino časa z lahkoto shaja z recimo 5 kilovati energije.

Da si lažje predstavljamo te ogromne številke, moramo najprej poenotiti merske enote.

  • 1 Megavat (MW) = 1.000 kilovatov (kW)
  • 1 Gigavat (GW) = 1.000.000 kilovatov (kW)

Če za izhodišče vzamemo, da povprečna slovenska hiša potrebuje 5 kW priključne moči, dobimo naslednje rezultate:

  • Za manjši hyperscaler (50 MW oziroma 50.000 kW): 50.000 kW / 5 kW = 10.000 hiš. (Približno toliko gospodinjstev imata denimo Murska Sobota ali Ptuj.)
  • Za večji hyperscaler (150 MW oziroma 150.000 kW): 150.000 kW / 5 kW = 30.000 hiš. (To je že več, kot je vseh gospodinjstev v Mestni občini Kranj ali Celje.)
  • Za največje kampuse (1 GW oziroma 1.000.000 kW): 1.000.000 kW / 5 kW = 200.000 hiš. (Ljubljana ima nekaj več kot 120.000 gospodinjstev. En sam največji podatkovni kampus bi torej za svoje delovanje potreboval toliko moči kot vsa gospodinjstva v prestolnici in Mariboru skupaj!)

Ti izračuni zelo plastično prikažejo, zakaj so podatkovni centri takšen izziv za nacionalna elektroenergetska omrežja in zakaj se ob njihovi gradnji pogosto zahteva tudi gradnja novih transformatorskih postaj ali celo lastnih elektrarn.

Ker elektrika, ki poganja strežnike, ustvarja ogromno toplote, je drugi največji izziv hlajenje. Tradicionalno so centre hladili z močnimi klimatskimi sistemi in vodo (kar je povzročalo nezadovoljstvo lokalnih prebivalcev zaradi ogromne porabe pitne vode v sušnih obdobjih). Danes se tehnologija razvija v smeri zaprtih vodnih zank in celo t.i. potopnega hlajenja (immersion cooling), kjer so strežniki dobesedno potopljeni v posebno neprevodno tekočino, ki veliko bolj učinkovito odvaja toploto.

Zaradi teh zahtev strežniške farme ne morejo stati kjerkoli. Potrebujejo:

  1. Izjemno močno in stabilno električno omrežje (čedalje bolj z dostopom do zelenih, obnovljivih virov energije, saj se tehnološki velikani zavezujejo k ogljični nevtralnosti).
  2. Hladnejše podnebje (ni naključje, da je veliko centrov v Skandinaviji, kjer lahko za hlajenje uporabijo kar zunanji zrak).
  3. Bližino glavnih optičnih hrbtenic za zagotavljanje nizkih zakasnitev (latency).
  4. Politično in geološko stabilnost (brez pogostih potresov ali tveganj vojn).

Kdo tam dela in ekosistem strokovnjakov

Kljub svoji orjaški velikosti so podatkovni centri z vidika zaposlovanja precej osamljeni kraji. Medtem ko bi klasična tovarna take velikosti zaposlovala nekaj tisoč ljudi, v hyperscale centru običajno dela le od 50 do 150 ljudi na izmeno.

Vendar so to visokokvalificirani profili. V njih ne delajo le IT strokovnjaki (tisti, ki menjujejo okvarjene diske, vzdržujejo strežnike in konfigurirajo optična stikala), ampak večinoma strokovnjaki za infrastrukturo. To so inženirji za sisteme gretja, prezračevanja in hlajenja (HVAC), visokonapetostni električarji, mehatroniki in seveda strogo izurjeno varnostno osebje. Njihova naloga ni programiranje aplikacij, temveč skrb, da fizično okolje strežnikom omogoča optimalno delovanje.

Regijska slika: Kje so farme in zakaj je projekt Pantheon pomemben?

Zgodovinsko gledano se je večina evropskih podatkovnih centrov zgostila v t.i. regiji FLAP (Frankfurt, London, Amsterdam, Pariz). Frankfurt je zaradi močnega internetnega vozlišča še danes srce evropskega interneta.

A mesta v FLAP regiji so postala zasičena. Zmanjkuje jim prostora in, kar je še pomembneje, električne energije za nove centre. Zato se hyperscalerji selijo na obrobja. Milano in severna Italija trenutno doživljata neverjeten razcvet. V Avstriji imata močno prisotnost tako AWS kot Microsoft, ki gradita svoje regijske centre za srednjo Evropo.

In tu v zgodbo vstopi hrvaški projekt Pantheon in njemu podobne pobude v regiji. Jugovzhodna Evropa dolgo ni imela velikih vozlišč, kar je pomenilo, da so podatki potovali dlje časa do uporabnikov v naših krajih (večja zakasnitev). Projekt Pantheon, ki se odvija v bližini Zagreba, je dokaz, da se globalna infrastruktura decentralizira. Gre za obsežen kompleks, ki bo prinesel visoke standarde varnosti in redundance, hkrati pa bo regijskim podjetjem omogočil hitrejši in zanesljivejši dostop do storitev v oblaku. Takšni projekti na Hrvaško in posledično v širšo regijo (vključno s Slovenijo) prinašajo močne tuje investicije, krepijo lokalni IT ekosistem in izboljšujejo digitalno suverenost tega dela Evrope.

Širši družbeni in ekonomski vpliv

Prihod hyperscalerja v regijo ni le gradbeni projekt; je seizmični premik za lokalno ekonomijo. Občine in države si jih močno želijo, saj prinašajo stotine milijonov evrov investicij, davčne prilive in močno izboljšajo lokalno internetno infrastrukturo. Kjer zraste podatkovni center, mu pogosto sledijo še druga tehnološka podjetja.

Vendar pa z njimi prihajajo tudi resni izzivi. Njihova poraba energije je tako masivna, da morajo države pogosto nadgraditi celotno nacionalno elektroenergetsko omrežje. Kritiki pravijo, da podatkovni centri zasedejo veliko dragocene zemlje, porabijo ogromno lokalnih virov (vode in elektrike), ustvarijo pa razmeroma malo lokalnih delovnih mest v primerjavi s klasično industrijo.

Ne glede na to so hyperscalerji neizogibna realnost in hrbtenica naše prihodnosti. Projekt Pantheon na Hrvaškem je le odmev te globalne nuje. Dokler bomo želeli bolj pametno umetno inteligenco, hitrejši video in takojšen dostop do informacij z vseh koncev sveta, bomo teh digitalne tovarne potrebovali vedno več. Oblak morda nima teže, a njegova senca na zemlji postaja iz dneva v dan večja.