Künstliche Intelligenz verändert die Art und Weise, wie Rechenzentren gebaut werden: Dies sind die Herausforderungen und Trends in Rechenzentren.

Künstliche Intelligenz (KI) ist nicht neu, doch ihre zunehmende Verbreitung und Demokratisierung verändern die Arbeitsweise von Unternehmen und Mitarbeitern sowie die Art und Weise, wie Menschen miteinander interagieren. Ihre Auswirkungen reichen sogar noch weiter. Sie hat erhebliche Konsequenzen für Rechenzentren, nicht nur hinsichtlich ihrer Betriebskapazität zur Bewältigung der Anforderungen verschiedener KI-basierter Anwendungen und Lösungen und der damit verbundenen Innovationswelle, sondern auch im Hinblick auf den Bau und die Planung von Rechenzentren.

Tatsächlich müssen Rechenzentren sich angesichts des zunehmenden Einsatzes von KI anpassen und sich darauf vorbereiten, den steigenden Bedarf an GPUs sowie an Strom und Kühlung zu decken. Und all dies, ohne dabei Nachhaltigkeit und Betriebseffizienz zu vernachlässigen .

„Künstliche Intelligenz erfordert aufgrund der höheren Dichte pro Rack eine Änderung in Design und Konstruktion. Hinzu kommt die thermische Herausforderung, das Rechenzentrum effektiver zu kühlen“, erklärte Tomás Callejo, Direktor von /fdata, der Rechenzentrumssparte von Fibratel, gegenüber elEconomista.

Diese Veränderungen sind vor allem auf die weitverbreitete Nutzung von Modellen der künstlichen Intelligenz und Anwendungen des maschinellen Lernens zurückzuführen, die die Nachfrage nach GPUs , Hochleistungsservern und Racks mit höherer Dichte ankurbeln. „KI beeinflusst den Betrieb, die Cloud und die Konstruktion größerer und kleinerer Maschinen“, fügt er hinzu.

Diese Faktoren erfordern eine Neugestaltung der Anlagenarchitektur, wobei die Herausforderung darin besteht, den gestiegenen Energiebedarf zu decken. Laut Schätzungen des Uptime Institute gehen Branchenanalysten von einem jährlichen Anstieg des Energieverbrauchs um 10 bis 15 % aus. Daher ist der Ausbau eines effizienteren Stromverteilungsnetzes mit höherer Erzeugungskapazität unerlässlich. Dies ist einer der Gründe für das wachsende Engagement für erneuerbare Energien. Im Gegensatz zu Ländern wie den USA gibt es in Spanien derzeit keine Anträge zur Nutzung von Kernenergie durch die Installation von Mini-Kraftwerken.

Doch es erfordert auch die Deckung des erhöhten Kühlbedarfs durch moderne Klimaanlagen (20 %) und Flüssigkeitskühlung (bei der eine Flüssigkeit – üblicherweise Wasser – zur Wärmeabfuhr von elektronischen Bauteilen genutzt wird, 80 %). Letztere Methode ist die Verwendung geschlossener Wasserkreisläufe, die in Spanien bevorzugt werden, da sie „nur bei der Ankunft Wasser verbrauchen“, ergänzt Callejo.

Eine weitere Veränderung, die sich etablieren wird, betrifft modulare Rechenzentren aufgrund ihrer Skalierbarkeit, Flexibilität und schnellen Bereitstellung zu niedrigen Kosten sowie Mikro-Rechenzentren , die sich als gute Option für Anwendungsfälle erweisen, die geringe Latenz und lokale Autonomie erfordern, wie beispielsweise Internet der Dinge (IoT)-Projekte, Edge Computing (Datenverarbeitung, die auf Peripheriegeräten oder Servern stattfindet, die sich so nah wie möglich an der Datenquelle befinden) oder entfernte Büros, um nur einige Beispiele zu nennen.

Eine weitere Herausforderung für Rechenzentren, die deren Planung und Bau beeinflusst, ist die Nachhaltigkeit . Genau deshalb stehen Rechenzentren unter Beobachtung. Allerdings wurden Rechenzentren von Anfang an auf Nachhaltigkeit ausgelegt. Sie alle streben danach, erneuerbare Energien zu nutzen und Abwärme anderweitig zu verwerten . Diese Nutzung geht sogar über das Rechenzentrum selbst hinaus, beispielsweise zur Beheizung von Schwimmbädern oder Wohnhäusern in der Umgebung. Solche Anwendungen werden in Europa bereits umgesetzt und sollen zukünftig auch in Spanien Anwendung finden.

Doch dieser Trend wird sich auch in Rechenzentren bemerkbar machen, da der CO₂-Fußabdruck zu einer strategischen Kennzahl wird . Dies erklärt auch, warum Rechenzentren bereits jetzt auf erneuerbare Energien, Wärmerückgewinnungssysteme, optimierten Wasserverbrauch und Überwachungstools zur Echtzeit-Verbrauchsmessung setzen. „ Nachhaltigkeitsrichtlinien müssen sich auch auf die technologische Infrastruktur erstrecken “, um die Workload-Auslastung und die Gesamtleistung zu maximieren.

Eine weitere bedeutende Veränderung in Rechenzentren – und gleichzeitig eine Herausforderung – ist deren Entwicklung hin zu autonomeren und ausfallsicheren Umgebungen . Dies führt zu geringeren Betriebskosten und verbesserter Verfügbarkeit. Dieser Trend wird durch die Integration von KI und fortschrittlicher Analytik vorangetrieben, um Ausfälle zu reduzieren, die Wartung zu optimieren, vorausschauende Wartung durchzuführen und die Kapazität bedarfsgerecht anzupassen.

Ein weiterer erwähnenswerter Trend ist der Fachkräftemangel . Neben IKT- und KI-Experten für den operativen Bereich werden auch technische Fachkräfte in Bereichen wie fortschrittlichen Kältelösungen und Energiemanagement benötigt . In diesem Zusammenhang erweisen sich interne Schulungen und die Zusammenarbeit mit Universitäten und Technologiezentren als entscheidend für die Gewinnung qualifizierter Fachkräfte und die Sicherung des Generationswechsels.

Diese Veränderungen und Herausforderungen treiben laut Callejo einen „ beispiellosen Wandel im Sektor“ voran, der weit über die bloße Neudefinition von Architektur und Management von Rechenzentren hinausgeht. Tatsächlich werden nur jene Organisationen, die diesen Veränderungen mit effizienteren, nachhaltigeren und automatisierten Infrastrukturen vorgreifen können, „ihre Wettbewerbsfähigkeit in den kommenden Jahren sichern können“.