Siły natury
Updated 27 marca, 2026
Śladem korzeni
Poproszenie o wizualny opis chmury jest jak poproszenie o wizualny opis powietrza. Codzienne czynności, takie jak zamówienia online, komunikatory i media społecznościowe, nie mogłyby funkcjonować bez niej, ale trudno jest dokładnie opisać słowami, czym ona właściwie jest.
Chmura i powietrze mają jednak podobne cechy, które łatwo zrozumieć. Wiemy, że zawsze są wokół nas – niewidoczne – i mają ogromną wartość. Wszyscy potrzebują powietrza, a chmura może znacznie ułatwić życie wielu osobom.
Jednak zrozumienie tych podstawowych założeń rodzi tylko kolejne pytania.
W jaki sposób nasze dane dotarły do chmury? Dokąd następnie trafiają? Gdzie są przechowywane i jak to możliwe, że są dostępne 24 godziny na dobę przez 7 dni w tygodniu? Jakie są wymagania dotyczące zasilania sztucznej inteligencji na taką skalę?
Odpowiedź na te pytania jest bardzo konkretna: są to centra danych.
Centra danych stanowią podstawę chmury firmy Microsoft — w tym obciążeń związanych ze sztuczną inteligencją. Stanowią fizyczną infrastrukturę, w której znajdują się i są utrzymywane tysiące serwerów, które przechowują nasze dane i przesyłają je w chmurze. Centra danych potrzebują stałego źródła energii oraz czystego i chłodnego środowiska, aby serwery mogły działać.
„Obecnie posiadamy ponad 500 centrów danych w 34 krajach” – mówi Noelle Walsh, wiceprezes ds. operacji chmurowych i innowacji firmy Microsoft.
Popyt na usługi w chmurze rośnie z roku na rok w tempie wykładniczym, częściowo z powodu gwałtownego wzrostu wykorzystania sztucznej inteligencji na całym świecie. Oznacza to, że infrastruktura centrów danych Microsoftu również musiała się szybko rozwijać. Kluczową kwestią przy tym rozwoju jest to, jak centra danych mogą zaspokoić rosnące globalne zapotrzebowanie na przetwarzanie w chmurze w sposób zrównoważony – przy jak najmniejszym wpływie na środowisko i społeczności.
Bycie dobrym sąsiadem
Innowacje w centrach danych firmy Microsoft rozwiązują współczesne wyzwania w zrównoważony sposób, czerpiąc z doświadczeń przyrody, która nauczyła się rozwiązywać problemy przez 3,8 miliarda lat. Stosując techniki zaczerpnięte z istniejących ekosystemów, kluczowi liderzy, tacy jak Kaitlin Chuzi, dyrektor ds. dzierżawy i zagospodarowania terenu, przyczyniają się do rozwoju nowych rozwiązań. Sztuczna inteligencja może przyspieszyć te prace, umożliwiając szybkie przeanalizowanie większej liczby opcji projektowych inspirowanych naturą oraz modelowanie wyników jeszcze przed rozpoczęciem budowy.
Centra danych korzystają z energii z tej samej sieci elektrycznej, która zasila domy, biura i sygnalizację świetlną. Muszą działać nieprzerwanie, dlatego podstawą ich funkcjonowania na wypadek przerw w dostawie prądu od dawna są rezerwowe generatory napędzane olejem napędowym lub zasilane akumulatorami litowo-jonowymi. A ponieważ centra danych mogą osiągać ogromne rozmiary, powodują one znaczny wpływ na ich okoliczne środowisko.
„Kluczowym elementem naszej codziennej pracy jest ulepszanie projektów i zwiększanie wydajności operacyjnej naszych centrów danych, żeby zmniejszyć zużycie zasobów naturalnych” – mówi Walsh. „Osiągamy to poprzez traktowanie zrównoważonego rozwoju jako fundamentu naszych działań, a także poprzez ciągłe dostosowywanie naszych codziennych operacji w celu minimalizacji naszego wpływu na środowisko”.
Innowacje stanowią kluczowy sposób na poprawę zrównoważonego rozwoju centrów danych. Współpraca z wewnętrznymi zespołami badawczo-rozwojowymi oraz z zewnętrznymi ekspertami pozwoliła na opracowanie jasnych wytycznych w ramach wewnętrznych procedur i zasad. Testowanie i wdrażanie nowych metod budowy i eksploatacji tych obiektów przyniosło branży ogromne korzyści.
„Każda budowa wiąże się z pewnym kosztem ekologicznym, toteż staramy się go ograniczyć” – mówi Chuzi. „Zaprojektowanie obiektu w holistyczny i systemowy sposób z uwzględnieniem lokalnego ekosystemu ma kluczowe znaczenie”.
Kaitlin i jej zespół to eksperci w dziedzinie biomimikry. Wykorzystują i wdrażają rozwiązania zaczerpnięte ze świata roślin, zwierząt i sił przyrody, które ukształtowały się naturalnie na przestrzeni milionów lat. Wykorzystanie biomimikry może zmienić sposób, w jaki centra danych wpisują się w otoczenie naturalne, poprzez dostosowanie się oraz wnoszenie pozytywnego wkładu w życie społeczności, w których działają.
Na przykład niektóre obiekty przekształciły tradycyjne zbiorniki retencyjne wody deszczowej w sztuczne mokradła, które pomagają filtrować i poprawiać jakość wody, tworząc siedliska dla lokalnych gatunków. Inne wykorzystują specjalne szkło z filtrem UV, które naśladuje właściwości enzymów występujących w pajęczynach – ptaki potrafią je wykryć i omijać, co zmniejsza liczbę przypadków uderzeń ptaków w budynki. Sztuczna inteligencja analizuje warunki panujące na terenie i monitoruje dane, aby z czasem zoptymalizować wydajność nawadniania i ograniczyć wpływ na dziką przyrodę.
Ptaki na drodze ewolucji nauczyły się wykrywania i unikania enzymów UV znajdujących się w niektórych pajęczynach. Aby zmniejszyć liczbę zderzeń ptaków z centrami danych, niektóre obiekty wykorzystują specjalne szkło UV, które naśladuje właściwości tego enzymu.
Prawa natury ułatwiły centrom danych koegzystencję ze środowiskiem – od zielonych ścian z pionową roślinnością, które zwiększają bioróżnorodność, po przepuszczalną nawierzchnię umożliwiającą przepływ wody deszczowej do znajdującego się poniżej gruntu. Materiały użyte do budowy centrów danych stworzyły również ogromne możliwości dalszego wspierania zobowiązań w zakresie zrównoważonego rozwoju poprzez liczne innowacje.
„Zdrowy, nienaruszony ekosystem zachowuje 100% swojej funkcji ekologicznej. Standardowe projekty [centrów danych] pozwalają zachować 37% ekosystemu w nienaruszonym stanie. Staramy się osiągnąć poziom funkcji ekologicznej wynoszący co najmniej 66%”.
Kaitlin Chuzi
Beton, kluczowy materiał do budowy centrów danych, odpowiada za 8% wszystkich światowych emisji dwutlenku węgla, co czyni go jednym z największych źródeł gazów cieplarnianych na Ziemi. Aby jeszcze bardziej ograniczyć emisję dwutlenku węgla, Microsoft testuje mieszankę betonową z dodatkiem szkła z recyklingu, która pozwoli zmniejszyć emisję dwutlenku węgla w konstrukcjach płytowych o około połowę. Kolejny projekt pilotażowy na skalę laboratoryjną – we współpracy z firmą Prometheus Materials – wykorzystuje materiały konstrukcyjne wykonane z wapienia i betonu na bazie alg, co może obniżyć emisję dwutlenku węgla w instalacjach niemal do zera.
Wprowadzanie innowacyjnych, zrównoważonych rozwiązań dotyczących zewnętrznego aspektu centrum danych to tylko połowa zadania. To, co dzieje się w środku – na przykład zapewnienie nieprzerwanego zasilania przez całą dobę – jest równie ważne. Nawet najkrótsza przerwa w dostawie prądu spowodowałaby ogromne skutki uboczne w całej infrastrukturze chmury.
Codziennym pytaniem „jak”, związanym z tym wymagającym zadaniem, zajmuje się Audrey Lee, starszy dyrektor ds. strategii energetycznej centrów danych. Audrey nadzoruje złożone planowanie i strategię związaną z pozyskiwaniem energii dla centrów danych oraz określaniem, w jaki sposób to wykorzystanie wpływa na społeczności, z którymi dzielą one sieć energetyczną.
„W przeszłości centra danych Microsoftu potrzebowały mniej energii z sieci. Ale wraz ze wzrostem zapotrzebowania zaczęliśmy potrzebować jej coraz więcej, dlatego trzeba zrozumieć nasz wpływ” – mówi Audrey.
Aby lepiej zrozumieć to zwiększone zapotrzebowanie na sieć, teraz i w przyszłości, zespół Audrey wykorzystuje podejście zwane modelowaniem sieci, które obejmuje prognozowanie oparte na sztucznej inteligencji. Dzięki niemu można przewidzieć obciążenie sieci, co pozwala zaplanować je w odpowiedni, zrównoważony i jak najszybszy sposób.
Microsoft nie jest firmą energetyczną, ale można ją uznać za przedsiębiorstwo zajmujące się infrastrukturą, toteż energia stanowi dla niej cenny zasób. Zrównoważone praktyki energetyczne i pozytywny wpływ na społeczność – takie jak stabilizacja sieci i dostarczanie energii z powrotem do sieci – stanowią dla firmy kluczowe obowiązki.
Zapotrzebowanie i podaż energii w sieci nie zawsze się pokrywają w miarę wzrostu zużycia energii elektrycznej. Firma Microsoft dysponuje systemami zasilania awaryjnego opartymi na akumulatorach, które w razie awarii sieci mogą tymczasowo przejąć obciążenie, przyczyniając się w ten sposób do stabilizacji sieci. Opracowanie alternatywnych źródeł zasilania dla systemów zasilania awaryjnego centrów danych i systemów chłodzenia serwerów pozwala wprowadzać w życie przełomowe innowacje.
Sztuczna inteligencja może pomóc w optymalizacji tego, kiedy i jak dostosowywać zapotrzebowanie na energię, szybciej reagując na warunki panujące w sieci i poprawiając wydajność. Firma Microsoft wykorzystuje zaawansowane zasilacze bezprzerwowe współpracujące z siecią elektroenergetyczną (GUPS) do stabilizacji lokalnych sieci energetycznych w centrach danych w Irlandii, pomagając utrzymać stałą częstotliwość sieciową w przypadku zmian pogody oraz wahań w przepływie energii. Technologia ta jest również wdrażana w centrach danych powstających w Finlandii, Szwecji i Danii.
Poznaj innowacje oparte na sztucznej inteligencji
Biomimikra
Biomimikra opiera się na prostej idei, że przyroda od miliardów lat znajduje rozwiązania dla różnych problemów. Przy bliższym spojrzeniu wyraźnie widać przemyślane, sprawdzone rozwiązania, które można dostosować do współczesnych wyzwań. To pokazuje, jak centra danych mogą lepiej współpracować z otaczającymi je ekosystemami – oraz wzmocnić ich funkcję ekologiczną. Sztuczna inteligencja pozwala szybko testować różne warianty projektowe i rozpoznawać wzorce w danych środowiskowych w celu poprawy wyników.
Zielony wodór
Zielony wodór powstaje w procesie elektrolizy – rozdzielania wody na wodór i tlen. Dzięki temu nie powstają żadne szkodliwe produkty uboczne. Wdrażając tę czystą energię w całej swojej sieci centrów danych, firma Microsoft pomaga wytyczać nowe kierunki rozwoju dla globalnego sektora energetycznego. Sztuczna inteligencja poprawia wydajność poprzez optymalizację sterowania systemem i przewidywanie potrzeb w zakresie konserwacji – to sprawia, że energia wodorowa jest bardziej niezawodna wtedy, gdy jest najbardziej potrzebna.
Stabilizacja sieci
Skoki zapotrzebowania na energię elektryczną mogą powodować przeciążenie sieci. Stabilizacja sieci pomaga utrzymać równowagę między podażą a zapotrzebowaniem. Centra danych dysponują już nieprzerwanym zasilaniem awaryjnym, dzięki czemu w razie potrzeby mogą tymczasowo odciążyć sieć energetyczną, pomagając w ten sposób ustabilizować działanie systemu. Sztuczna inteligencja usprawnia ten proces, prognozując skoki zapotrzebowania i precyzyjniej koordynując zmiany obciążenia.
Przyszłość napędzana innowacjami
„Technologia wodorowych ogniw paliwowych jest już stosowana na mniejszą skalę, ale firma Microsoft jako pierwsza zademonstrowała wytwarzanie energii na poziomie wielu megawatów na dużą skalę dla centrów danych w sytuacjach, gdy źródła energii odnawialnej nie generują prądu” – mówi Sonia Maleky, dyrektor ds. technologii wodorowej.
Zielony wodór może być idealnym zrównoważonym źródłem energii dla centrów danych, ponieważ nie powoduje żadnych emisji. Jedynymi produktami ubocznymi są czysta woda i ciepło, które można wykorzystać do chłodzenia serwerów i ogrzewania lokalnych społeczności. Sztuczna inteligencja pomaga efektywniej kierować to ciepło oraz wodę oraz ponownie wykorzystywać je, dopasowując podaż do aktualnych potrzeb w zakresie chłodzenia i ogrzewania.
Zespół ds. technologii wodorowej firmy Microsoft pracuje nad innowacjami energetycznymi, które mogą zrewolucjonizować branżę energetyczną, jaką znamy. Wykorzystanie ekologicznego wodoru na skalę przemysłową przyczyni się do zrównoważonego rozwoju w naszej firmie i pomoże innym przedsiębiorstwom o podobnych celach osiągnąć te same zamierzenia.
Kolejne wprowadzane innowacje przynoszą pozytywne efekty. Technologia płyt chłodzących pozwala na ponowne wykorzystanie gorącej wody odprowadzonej z układów chłodzenia jako wody chłodzącej. Dzięki temu systemy firmy Microsoft są już o 90% wydajniejsze w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami. Docelowo system ten będzie stanowił całkowicie zamknięty obieg, który nie wymaga doprowadzania wody z zewnętrznych źródeł. Sztuczna inteligencja może sterować tymi obiegami chłodzenia w czasie rzeczywistym, dostosowując przepływ i temperatury, aby utrzymać wysoką wydajność w miarę zmian obciążenia.
Ten pierwszy w swoim rodzaju program „centrów o obiegu zamkniętym” pozwala na ponowne wykorzystanie i zmianę przeznaczenia sprzętu z centrów danych. W 2024 roku osiągnięto wskaźnik ponownego wykorzystania i recyklingu serwerów oraz komponentów na poziomie 90,9%, przekraczając tym samym cel na 2025 rok, który wynosił 90% – o cały rok przed terminem. Sztuczna inteligencja usprawnia sortowanie i diagnostykę, szybciej i dokładniej identyfikując, komponenty, które można wykorzystać ponownie, naprawić lub poddać recyklingowi.
Przyszłość, w której centra danych mogą osiągnąć neutralność środowiskową – a nawet wywierać pozytywny wpływ – jest bliższa niż kiedykolwiek. A wraz z dalszym rozwojem chmury obliczeniowej i sztucznej inteligencji na całym świecie centra danych firmy Microsoft będą gotowe sprostać temu zapotrzebowaniu w jak najbardziej zrównoważony sposób.
Autorzy grafik: Matt Howard, Dave Hoefler, Ivan Bandura, Yogesh Gosavi, Josh Withers
