Oracle pripravuje obrovské datacentrum. Bude napájané tromi jadrovými reaktormi

Larry Ellison, 80-ročný spoluzakladateľ a technologický riaditeľ firmy Oracle, priniesol 9. septembra na pravidelnom štvrťročnom hovore pre investorov informáciu o pripravovanom datacentre.

„Sme v strede procesu návrhu datacentra s príkonom väčším ako gigawatt... ale našli sme lokalitu a zdroj napájania,“ oznámil Ellison.  

„Pozreli sme sa na to, už majú stavebné povolenia pre tri jadrové reaktory. Ide o malé modulárne reaktory, ktoré budú centrum napájať. Takým bláznivým sa to stáva. To sa momentálne deje,“ dodal.   

Z dodávateľa databáz na prevádzkovateľa cloudových služieb

Firma Oracle vznikla v roku 1977 ako Software Development Laboratories. Kľúčovým produktom sa stala relačná databáza Oracle, podľa ktorej získala v 1983 aj meno. Pôvodne išlo o kódové meno projektu pre CIA, jej prvého zákazníka.

Dnes okrem databáz spoločnosť dodáva širokú škálu podnikového softvéru určeného na manažment zdrojov, ľudského kapitálu či správu vzťahov so zákazníkmi.

V portfóliu firmy je aj hardvér. Predáva unixové systémy, ktoré firma získala akvizíciou firmy Sun. Komplexným riešením je Exadata – integrovaná kombinácia hardvéru a softvéru dodávaná „na kľúč“.

Najväčším zdrojom príjmu Oracle sú však cloudové služby. Predstavujú 42-percentný podiel. Spolu s licenčnými poplatkami ide až o 79 percent z príjmov.

Len z prenájmu cloudovej infraštruktúry (IaaS – Infrastructre as a Service) získala firma v ostatnom štvrťroku 2,2 miliardy USD (1,98 miliard eur), čo predstavuje kvartálny nárast o 45 percent. Na cloudových aplikáciách (SaaS – Software as a Service) zarobil Oracle 3,4 miliárd USD (3,06 miliardy eur).

Datacentrá ako základ počítačovej infraštruktúry

Na dosiahnutie svojich obchodných cieľov prevádzkuje Oracle 162 datacentier. Najväčšie z nich presahuje príkon 800 kilowattov, najmenšie spotrebúva približne 150 kW. Firma v budúcnosti počíta aj s malými centrami s príkonom iba 50 kW. Ellison predpokladá, že Oracle bude vlastniť tisíc až dvetisíc datacentier.

Dátové strediská sú základom súčasnej počítačovej infraštruktúry. Bežia v nich sociálne siete, streamujú sa z nich filmy aj hudba. Cloudové úložiská skladujú súkromné aj podnikové dáta. Prúdia z nich informácie od osobných blogov až po denník, v ktorom sa nachádza tento článok.   

Typické datacentrum obsahuje okrem serverov, čo sú výkonné počítače určené na paralelné spracovávanie množstva úloh, aj ďalšiu podpornú infraštruktúru. Nachádzajú sa v nich počítačové siete určené nielen na vzájomné prepájanie serverov, ale aj na vonkajšiu komunikáciu so zákazníkmi.

Dôležitou súčasťou každého dátového strediska sú hromadné úložiská dát pozostávajúce z takzvaných diskových polí. Na ich pripojenie k serverom častokrát existuje špeciálna komunikačná sieť nazývaná SAN (Storage Area Network).

Vzhľadom k tomu, že počítačové spracovávanie informácií mení elektrickú energiu na teplo, každé dátové centrum vyžaduje rozsiahly systém chladenia.

Veľkí žrúti energie

Špecifickým hardvérom súčasnosti je ten, ktorý sa používa pri výpočtoch pre umelú inteligenciu. Vo veľkých datacentrách sa nachádzajú „akre NVIDIA klastrov pre trénovanie veľkých modelov AI,“ ako zdôrazňuje Larry Ellison. 

Práve využívanie umelej inteligencie spôsobuje obrovský nárast spotreby dátových centier. Len vytrénovanie modelu AI vyžaduje viac ako gigawatthodinu elektrickej energie. Ďalšia energia prúdi pri využívaní umelej inteligencie. Napríklad vygenerovanie tisíc obrázkov spotrebuje približne 3 kWh energie, teda „výroba“ jedného obrázku je energeticky podobná nabitiu jedného smartfónu.

Alex de Vries, postgraduálny študent na Fakulte obchodu a ekonómie Slobodnej univerzity v Amsterdame, odhaduje, že v roku 2027 bude spotrebovávať AI sektor približne 85 až 134 terrawatthodín elektrickej energie. Ročná výroba elektriny na Slovensku pritom predstavuje asi 30 TWh.

Inovatívne využitie reaktorov

Počítače nedokážu fungovať bez elektrickej energie, jej spoľahlivá dodávka je preto kľúčovou záležitosťou pri návrhu aj prevádzke každého datacentra. Použitím modulárnych reaktorov sa vyriešia dva problémy, ktoré trápia prevádzkovateľov dátových stredísk.

Prvým z nich je technologická schopnosť zabezpečiť dostatok energie. Dopraviť na konkrétne miesto jeden gigawatt, čo je výkon zodpovedajúci približne dvom jadrovým blokom Slovenských elektrární, vyžaduje špecifickú infraštruktúru. Dodávateľ energie by musel vybudovať alebo inovovať prenosové vedenia, transformátory či rozvodne.

Nutnou podmienkou je, že príslušnú energetickú kapacitu má dodávateľ v sieti k dispozícii. V napätých energetických rozpočtoch súčasnosti, keď je potrebné mať k dispozícii rezervu nevyhnutnú na zálohovanie nespoľahlivých obnoviteľných zdrojov, to nie je samozrejmé.

Druhým problémom je spoľahlivosť dodávky elektriny. Každé dátové stredisko má preto vybudovaný systém energetického zálohovania. To dokáže v prípade výpadku vonkajšieho zdroja energie poskytnúť krátkodobé napájanie z akumulátorov a prípadne pomocou dieselových generátorov zabezpečiť aj dlhodobejšiu prevádzku. 

Klasicky napájané datacentrá okrem toho využívajú minimálne dve vedenia, v prípade výpadku jedného dokáže druhé zabezpečiť dostatok energie.

Použitie troch reaktorov umožňuje poskytnúť nielen dostatok energie, ale aj zabezpečiť, že v prípade výpadku jedného z nich bude energia dostupná na aspoň čiastočnú funkcionalitu datacentra.

Nie je pritom nutné budovať drahé prenosové vedenia od vonkajšieho dodávateľa a ušetriť je možné aj na kapacite energetického zálohovacieho systému. Akumulátory a dieselové agregáty schopné poskytnúť gigawatt nie sú lacnou záležitosťou.

Modulárne reaktory prinášajú dostupnejšie „jadro“

Tradičné jadrové elektrárne sú časovo a finančne náročné. Stavba elektrárne Mochovce začala v roku 1983 a ani po štyridsiatich rokoch nie je dosiahnutá jej plná kapacita štyroch blokov. Výstavba 3. a 4. bloku je pritom najdrahšou investíciou v dejinách Slovenska.

Každá takáto elektráreň je samostatným projektom vyžadujúcim nielen špecifický inžiniersky návrh, ale aj samostatné bezpečnostné certifikácie. Malé modulárne reaktory sú cestou ako „zlomiť kliatbu“ drahej jadrovej energie a sprístupniť ju aj tam, kde tradičné metódy zlyhávajú.

Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu (MAAE) definuje malé modulárne reaktory (SMR) ako reaktory s výkonom do 300 MW, ktoré sa budú dodávať ako celok. Ich stavba teda nebude prebiehať na mieste „na kľúč“ ako pri klasických elektrárňach, ale sa vyrobia v továrni a hotové moduly sa dopravia na miesto určenia.

Zjednoduší a zlacní to nielen výstavbu, kde na mieste použitia stačí vybudovať infraštruktúru na pripojenie do elektrickej siete, ale aj bezpečnostnú certifikáciu. Pre každý typ reaktora ju stačí urobiť raz, hoci SMR bude postavený na viacerých miestach. MAAE vytvorila na diskusie o takýchto certifikáciách aj špeciálne fórum.     

V prevádzke ich má Rusko, Čína, Pakistan aj India

Hoci v súčasnosti existuje vo vývoji viac ako 80 konštrukcií malých modulárnych reaktorov, v prevádzke sú zatiaľ iba v štyroch krajinách a ani jedna z nich nie je súčasťou „Západu“.

V Rusku sa využívajú reaktory vyvinuté pre ľadoborce. Napríklad reaktor RITM-200 poskytuje 55 MW elektriny, palivo stačí meniť raz za 5 až 7 rokov a odhadovaná životnosť reaktora predstavuje 60 rokov.

V praxi prevádzkovaná plávajúca elektráreň Akademik Lomonosov využíva dva staršie reaktory KLT-40S, každý z nich dodáva 32 MW elektriny. Dokáže elektrinou a teplom zásobovať odľahlé prímorské oblasti, v súčasnosti napája mesto Pevek na Čukotke.

CNP-300, pôvodne určený pre jadrové ponorky, je prvým reaktorom vyvinutým v Číne. S elektrickým výkonom 326 MW sa využíva spolu s ďalšími reaktormi v čínskej elektrárni Čchin-šan. V pakistanskej elektrárni v Čašme fungujú štyri takéto reaktory.

Za malý modulárny reaktor je považovaný aj indický IPHWR-220. Poskytuje 220 MW elektrického výkonu a využíva sa v piatich indických jadrových elektrárňach.

Nie je jasné, aký druh reaktorov bude napájať novobudované datacentrum Oracle. Larry Ellison túto informáciu nespresnil.

Vzhľadom k požadovanému výkonu a aj stavu rozpracovanosti by jedným z kandidátov mohol byť 345 MW reaktor „Natrium“ od TerraPower. Domnienku podporuje aj fakt, že TerraPower začala tento druh reaktora stavať v meste Kemmerer v štáte Wyoming.

Ide o inovatívny typ reaktoru chladený sodíkom, ktorý obsahuje aj zásobník roztaveného sodíka umožňujúci krátkodobo zvýšiť výkon až na 150 percent.