5G kommer att pressa datacenter ännu hårdare

Snart är 5G här och det kommer i likhet med sin föregångare 4G att revolutionera våra uppkopplade liv ännu några varv.

Men den nya tekniken kommer också kräva mycket mer av dagens datacenter.

5G är ännu ett stort steg framåt i nätverkskapacitet och mångsidighet. Första generationens nätverk var analoga och begränsade till röst, 2G kom med digital kommunikation och 3G lade till video- och mobildata. Och dagens 4G och 4G+, stöder som bekant mobilt internet och höghastighetsanslutningar. Vad 5G kommer att medföra är i grunden en enorm ökning av hastigheten. Med standard-4G är den maximala nedladdningshastigheten 100 Mbps, medan 5G startar med 1 Gbps och kan skalas upp till 10 Gbps.

För att sätta det i sammanhang tar det mer än sju minuter att ladda ner en full HD-film med 4G, medan det tar bara 40 sekunder med 5G – och potentiellt så lite som fyra sekunder.

Utöver hög hastighet ger 5G även låg eller ingen latens. Det betyder i tekniska termer att det i princip inte kommer att finnas någon tidsfördröjning mellan när en enhet pingar nätverket och när den får ett svar.

Det stora vinsten med 5G är hur kombinationen av ökad hastighet och minimerad svarstid gör det möjligt att ansluta och sammanlänka tekniker som kräver enorma mängder data – allt från att driva det så kallade ”Sakernas Internet”, självkörande fordon, VR-funktioner och hologramsamtal till att skapa interaktioner i realtid där människor på distans kontrollerar avancerade robotteknologier, som till exempel fjärrstyrda kirurgiska operationer.

Stora vinster – men hög energiförbrukning

Det råder som sagt ingen tvekan om att vi står på tröskeln till en 5G-revolution och att det kommer att ha en enorm inverkan på allt som är uppkopplat via mobilnät. Möjligheterna och vinsterna med den nya tekniken är med andra ord – och utan överdrifter– enormt många och enormt stora.

Så långt allting gott, men det finns som alltid vissa skuggsidor när en ny revolutionerande teknik rullas ut över världen. En mycket stor del av alla data som kommer att röra sig genom 5G-nätet kommer att finnas i molnet, vilket innebär att världens datacenter kommer att spela en avgörande roll. Och det är här vissa orosmoln formerar sig.

Datacenterindustrin använder redan idag enorma mängder energi, och enligt en ny tysk studie från RWTH Aachen University, i samarbete med energijätten E.ON, kommer mobilkommunikation över 5G drastiskt att öka energikraven hos datacenter. Rapporten förutspår att år 2025 kommer 5G-nätverkens höga bandbredd och prestandakrav medföra en sådan ökning i efterfrågan på data att energin som förbrukas av tyska datacenter skulle öka med 3,8 terawattimmar (TWh) per år, motsvarande den elektricitet som förbrukas av 2,5 miljoner människor i Köln, Düsseldorf och Dortmund.

De ökade energibehoven kommer enligt rapporten att drivas av de många nya tekniska möjligheterna som 5G öppnar, inklusive organisationer som bygger sina egna mobilnät och en fortsatt kraftig ökning av människor som strömmar film över mobilnätet. Dessa möjligheter kommer till stor del att möjliggöras av många små lokala Edge-datacenter, som kommer att kräva mycket ström.

Edge omformar datacenterstrategier

Här kanske det är på sin plats att stanna upp några sekunder. ”Edge? Vad tusan är nu det?” kanske någon hann fråga sig. Med så många anslutna tekniker som utnyttjar 5G kommer den stora utmaningen vara att bearbeta de stora datamängderna med den höga hastighet som tekniken tillåter (och kräver). Det är här så kallad ”Edge computing” kommer in i bilden.

Edge, som ofta benämns som nästa stora tekniktrend efter molnet, är ett begrepp för en nätverksmiljö där databehandlingen sker så nära datakällan som möjligt. Edge computing tar med andra ord bandbreddsintensivt innehåll och latenskritiska applikationer närmare användaren. Tanken med detta är att säkerställa en kombination av hög hastighet och låg latens, vilket hjälper till att uppfylla potentialen med 5G. Det kommer emellertid fortfarande att finnas ett behov av många centrala datacenter för att hantera applikationernas mindre latenskritiska behov.

5G tar full fart 2021

Enligt en annan nyligen publicerad rapport, från 451 Research och Vertiv, tror majoriteten av världens telekomoperatörer att 5G-eran kommer att börja på allvar 2021 i alla geografiska regioner – 88 procent av de svarande uppger att de planerar att rulla ut 5G under 2021-2022. Mer än 90 procent av de svarande tror dock även att 5G kommer att leda till högre energikostnader. Detta överensstämmer med Vertivs egen analys, som förutspår att övergången till 5G sannolikt kommer att öka den totala energiförbrukningen i nätverken med 150-170 procent fram till 2026.

E.ON menar därför att det är av allra största vikt att framtidens datacenter utformas för att vara så miljövänliga och energismarta som möjligt.

”Fram till 2030 kommer upp till 13 procent av världens kraftbehov att konsumeras av datacenter. Vi behöver en hållbar energiförsörjning för det”, säger Karsten Wildberger, styrelseledamot tillika COO för den kommersiella grenen av E.ON, och pekar vidare på vikten av att redan i byggstadiet anpassa datacenter för att använda förnybara energikällor.

”Det är redan möjligt att göra det. Vi levererar ren energi till datacenter eller bygger mycket effektiva, decentraliserade produktionsanläggningar på plats, som till exempel kombinerade värme- och kraftverk eller bränsleceller – ofta kombinerat med solpaneler eller vindkraft.”

(Läs gärna om hur vi på Binero tillsammans med E.ON byggde ett supergrönt datacenter där all spillvärme tas tillvara och värmer upp bostäder i den kringliggande kommunen)

I Frankfurt-området beställde till exempel nätverksoperatören Syna, ett dotterbolag till E.ON, nyligen en egen transformatorstation (som är utformad för motsvarande 160 000 hushåll) för att säkra strömförsörjningen till planerade och framtida datacenter i regionen. Syna vidtar för närvarande omfattande åtgärder i sina nätverk för att på ett hållbart sätt kunna täcka energikraven för datacenter och andra kunder i framtiden utifrån den förväntade tillväxtnivån.

Spillvärmen måste tas tillvara

E.ON lyfter också vikten av att återanvända den spillvärme som alstras i datacenter. För närvarande omvandlas 13 miljarder kilowattimmar (kWh) el till värme i tyska datacenter men praktiskt taget allt detta släpps ut i miljön. Men E.ON:s rapport visar att blott 19 procent av de tyska datacentren ens återanvänder en del av sin spillvärme, och då vanligtvis enbart för att värma sina egna byggnader eller för att värma vatten.

E.ON beräknar att industrin kommer att ha 8 terawattimmar (TWh) spillvärme tillgängligt fram till 2025 och vill se att den används. ”Idag förblir spillvärme från datacenter alltför ofta oanvänd. Datacenter bör användas för att leverera värme till bostadsområden och hela stadsdelar. Detta är ett mycket konkret och viktigt bidrag för att koppla samman el- och värmesektorn, som vi implementerar tillsammans med våra kunder”, säger Karsten Wildberger.

Inte bara 5G som pressar datacentren

Det är dock viktigt att ha i åtanke att den ökade energiförbrukningen sker i takt med den ökande digitaliseringen av alla delar av våra samhällen, och att den förstås inte bara drivs av införandet av 5G-standarden. Den orsakas också i hög grad av nya beteenden hos varje enskild individ.

E.ON vill därför även öka medvetenheten om detta med hjälp av Green Internet Day – en ny kampanj som äger rum idag, den 8 januari, och som syftar till att öka medvetenheten och få människor att aktivt bidratill en klimatvänligare digitalisering. Under dagen kommer E.ON att pausa all sin vanliga verksamhet på nätet och i sociala medier, för att i stället lyfta vikten av gröna Internetlösningar.