Realizzare un data center per l’intelligenza artificiale (IA)
Lo Studio Luciani offre progettazione e consulenza per l’infrastruttura fisica e impiantistica dei data center destinati all’IA, in coordinamento con i progettisti architettonici e strutturali, i fornitori IT e gli operatori. Le scelte su spazi, energia, raffreddamento e acqua vengono sviluppate insieme, a partire dai fabbisogni e dalle caratteristiche del sito.
Spazi fisici e continuità operativa
Il progetto parte dalla potenza IT prevista, dalla densità dei rack e dall’espansione futura. Studiamo sale server, locali elettrici e meccanici, percorsi di cavi e tubazioni, accessibilità per la manutenzione e separazione delle aree tecniche. Il layout va coordinato con strutture, sicurezza, prevenzione incendi e disponibilità della connessione elettrica.
Alimentazione, UPS, distribuzione e ridondanza sono dimensionati sul livello di continuità richiesto, verificando anche gli scenari di guasto e le fasi di ampliamento.
Raffreddamento per carichi IA ad alta densità
Valutiamo soluzioni ad aria, a liquido diretto ai componenti (direct-to-chip) o ibride, in funzione dell’hardware e delle temperature ammesse dal produttore. Il dimensionamento considera carichi termici, circuiti, unità di distribuzione del refrigerante (CDU), pompe, scambiatori, rilevamento perdite e manutenzione.
Free cooling, regolazione a velocità variabile e temperature di esercizio ottimizzate possono ridurre i consumi ausiliari. Il recupero del calore viene valutato quando esistono utenze compatibili e una domanda utile nelle diverse stagioni.
Sostenibilità idrica
Il bilancio idrico comprende disponibilità locale, prelievi, consumi, reintegri e qualità dell’acqua. Confrontiamo dissipazione a secco, soluzioni evaporative e ibride considerando clima, prestazioni energetiche e periodi di scarsità idrica.
Un circuito a liquido chiuso può limitare i reintegri, ma il consumo complessivo dipende anche dal sistema che disperde il calore all’esterno. Recupero dell’acqua piovana e riuso di acqua non potabile sono valutati dove tecnicamente e normativamente compatibili. Il monitoraggio affianca al PUE il WUE (Water Usage Effectiveness), con confini di misura espliciti.
Energia rinnovabile prodotta in loco
Studiamo il fotovoltaico su coperture, pensiline e superfici disponibili e, ove il sito lo consenta, altre fonti rinnovabili. Produzione e accumulo vengono confrontati con il profilo orario dei carichi IT e degli impianti, la connessione alla rete e gli spazi utilizzabili.
L’obiettivo è aumentare l’autoconsumo e ridurre l’energia prelevata e le emissioni associate. La produzione locale è variabile: continuità operativa, alimentazione di emergenza e disponibilità di rete richiedono un dimensionamento dedicato. La quota rinnovabile non modifica automaticamente il PUE.
PUE il più vicino possibile a 1
PUE = energia totale del data center / energia utilizzata dalle apparecchiature IT, misurate nello stesso periodo e con un perimetro coerente.
Il valore 1 rappresenta il limite teorico: tutta l’energia sarebbe utilizzata dall’IT. L’obiettivo progettuale è ridurre il contributo di raffreddamento, conversione elettrica e altri ausiliari, avvicinandosi il più possibile a questo limite in compatibilità con affidabilità, clima e condizioni operative.
Per esempio, con 1.000 kWh destinati all’IT e 100 kWh agli ausiliari, il PUE è 1,10. Si definiscono un obiettivo di progetto e un piano di misura, poi si verificano le prestazioni a diversi carichi e su un periodo rappresentativo, preferibilmente annuale.
Il PUE non descrive da solo l’efficienza del calcolo, il consumo idrico o le emissioni. Lo affianchiamo a consumi assoluti, WUE, quota di energia rinnovabile e possibilità di recupero del calore. Il valore raggiungibile va verificato per il singolo progetto.
Dall’analisi alla verifica in esercizio
1. Fattibilità. Esame del sito, disponibilità elettrica e idrica, potenza IT, densità dei rack e sviluppo per fasi.
2. Progettazione integrata. Confronto delle alternative, bilanci energetici e idrici, layout e dimensionamento degli impianti di competenza.
3. Realizzazione e monitoraggio. Direzione lavori delle opere impiantistiche, supporto alle prove funzionali e piano di misura delle prestazioni, secondo l’incarico concordato.
Quali informazioni servono per iniziare?
Localizzazione e planimetrie, potenza IT iniziale e futura, schede dei rack e dei sistemi IA, profili di utilizzo, requisiti di continuità, disponibilità della rete e dell’acqua, superfici per le rinnovabili e tempi di realizzazione.
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Riferimenti tecnici
Department of Energy: efficienza energetica e idrica dei data center ↗
NVIDIA: infrastrutture fisiche per data center IA ↗