भारतातील वाढती डेटा केंद्रे आणि कूलिंग टेक

हायलाइट्स

• भारतातील डेटा सेंटरची मागणी 2026 पर्यंत 1,500 मेगावॅट आयटी लोड क्षमतेपर्यंत पोहोचण्याची शक्यता आहे. क्लाउड तंत्रज्ञान, AI, 5G आणि डिजिटल सेवांच्या उच्च वापरामुळे या आवश्यकता असतील.
• मुंबई, चेन्नई, हैदराबाद, दिल्ली-एनसीआर आणि बेंगळुरू ही मुख्य ठिकाणे जिथे डेटा केंद्रे आहेत. याशिवाय पुणे आणि कोलकाता यांसारखी टियर-2 शहरेही नवीन हब बनत आहेत.
• भारतीय डेटा सेंटर्सच्या कूलिंग इन्फ्रास्ट्रक्चरद्वारे वापरली जाणारी ऊर्जा या डेटा सेंटर्समधील एकूण ऊर्जेच्या वापराच्या 30-50% आहे, त्यामुळे या क्षेत्रातील नाविन्य खूप महत्वाचे आहे.
• लिक्विड कूलिंग, विसर्जन कूलिंग, रिअर-डोअर हीट एक्सचेंजर्स आणि एआय-आधारित थर्मल मॉनिटरिंगच्या बाबतीत नवीन शीतकरण पद्धतींचा जलद अवलंब होत आहे.
• डिजिटल इंडिया, डेटा सेंटर पॉलिसी 2020 आणि राज्य-स्तरीय प्रोत्साहन यांसारखे सरकारी उपक्रम डेटा सेंटरच्या पायाभूत सुविधांच्या वाढीला चालना देत आहेत.

परिचय

भारतातील डेटा केंद्रे भारतीय अर्थव्यवस्थेचा डिजिटल कणा बनला आहे. देश झपाट्याने क्लाउड कंप्युटिंग, एआय-संचालित सेवा आणि 5G नेटवर्ककडे वाटचाल करत आहे, याचा अर्थ असा की डेटा सेंटर इन्फ्रास्ट्रक्चरची मागणी वेगवान, सुरक्षितता आणि कमी ऊर्जा वापर देऊ शकते. या विस्तारामुळे भारतातील कार्बन फूटप्रिंट-कटिंग क्षेत्राशी तडजोड करणाऱ्या उच्च-तापमान, दमट आणि अस्थिर वीज पुरवठा परिस्थिती हाताळू शकणाऱ्या शीतकरण तंत्रज्ञानाची गरज देखील आहे.

भारताचा डेटा सेंटर मार्केट 2027 पर्यंत सुमारे $10 ते 12 अब्ज डॉलर्सचा असेल असा अंदाज आहे. जागतिक हायपरस्केलर्स, दूरसंचार दिग्गज आणि भारतीय समूह हे सर्व देशाकडे जात आहेत आणि सर्वत्र मोठ्या प्रमाणात सुविधा निर्माण करत आहेत. तथापि, या वाढीमागील मुख्य प्रेरक शक्ती म्हणजे कूलिंग इन्फ्रास्ट्रक्चर, ज्याकडे अनेकदा दुर्लक्ष केले जाते परंतु महत्वाचे आहे. हे केवळ सिस्टीमला स्थिरता प्रदान करत नाही तर हार्डवेअर अयशस्वी होण्यास प्रतिबंध करते आणि ऑपरेशनल खर्च कमी करते.

वैशिष्ट्य लेख भारतातील डेटा सेंटर्सची प्रगती, प्रगत कूलिंग तंत्रज्ञानाची आवश्यकता आणि भविष्यातील शाश्वत डिजिटल पायाभूत सुविधांचे स्वरूप ठरवणाऱ्या सर्जनशील उपायांचा व्यापक आढावा घेतो.

भारतातील डेटा सेंटर्सचा उदय

डिजिटल ट्रान्सफॉर्मेशन आणि क्लाउड दत्तक

2020 पासून डिजिटल सेवांकडे भारताचे संक्रमण अधिकाधिक लक्षात येत आहे. मुख्य योगदानकर्ते आहेत:

• मोठ्या उद्योग आणि स्टार्टअप्सद्वारे क्लाउड सेवांचा जलद अवलंब
• OTT स्ट्रीमिंग, गेमिंग आणि फायनान्स ट्रान्झॅक्शन्सच्या वापरामध्ये प्रचंड वाढ
• सरकारचे सेवांचे डिजिटलीकरण
• हायब्रिड वर्क मॉडेल आणि व्हिडिओ कॉन्फरन्सिंग

AWS, Google Cloud, Microsoft Azure आणि CtrlS आणि Yotta (भारतातील स्थानिक क्लाउड प्रदाते) सारख्या क्लाउड प्लॅटफॉर्मवर वर्कलोड्सचे स्थलांतर हे मोठ्या प्रमाणावर डेटा इन्फ्रास्ट्रक्चरच्या सतत उच्च मागणीचे एक मुख्य कारण आहे.

भारतातील प्रमुख डेटा सेंटर हब

भारतातील डेटा सेंटर क्लस्टर्सचे वितरण आता सर्वात महत्वाच्या स्थानांच्या संदर्भात केले गेले आहे:

• मुंबई – सर्वात मोठे केंद्र; समुद्रातील केबल लँडिंगच्या जवळ
• चेन्नई – नवीन पाणबुडी केबल आणि हायपरस्केल विस्तारामुळे हबचा विकास
• हैदराबाद – क्लाउड आणि एआय द्वारे चालना देणारी मोठी हायपरस्केल गुंतवणूक
• दिल्ली-एनसीआर – सरकारी, आर्थिक आणि एंटरप्राइझ वर्कलोड
• बेंगळुरू आणि पुणे — एंटरप्राइझ आणि आयटी सेवांवर लक्ष केंद्रित करा

कोलकाता, जयपूर, अहमदाबाद आणि कोची यांसारखी अलीकडेच उदयास आलेली टियर-2 शहरे केवळ त्यांच्या कमी जमिनींच्या किमतींमुळेच नव्हे तर त्यांनी ऑफर केलेल्या नवीन कनेक्टिव्हिटी मार्गांमुळे देखील लोकप्रिय होत आहेत.

भारतीय डेटा सेंटरसाठी कूलिंग तंत्रज्ञान अपरिहार्य आहे.

अत्यंत हवामान परिस्थिती

बऱ्याच भारतीय शहरांमध्ये उन्हाळ्याच्या महिन्यांत तापमान 35-45°C च्या श्रेणीत असते ज्यामुळे थंडीचा भार लक्षणीय वाढतो. किनार्यावरील परिस्थिती आणि प्रदूषणासह उष्ण आणि ओलसर वातावरण हे सर्व हार्डवेअर अधिक जलद परिधान करतात आणि अशा प्रकारे, विद्यमान, अजूनही पारंपारिक शीतकरण प्रणालींवर अधिक दबाव आणतात.

ऊर्जा वापर आव्हाने

कूलिंग सिस्टीम विजेच्या दृष्टीने खूप भुकेल्या आहेत आणि संपूर्ण डेटा सेंटर्सच्या वीज वापरापैकी 30-50% भाग घेऊ शकतात, ज्यामुळे ते IT उपकरणांनंतर एक प्रमुख परिचालन खर्च बनतात. अशा प्रकारे तंत्रज्ञान-कार्यक्षम शीतकरण प्रणाली ही भविष्यातील विजेच्या किमती सतत वाढत असताना आर्थिकदृष्ट्या महत्त्वाची गरज बनते.

टिकाऊपणा आणि ईएसजी आदेश

डेटा सेंटर ऑपरेटरना हे समजते की त्यांना हे करावे लागेल:

• त्यांचे कार्बन उत्सर्जन कमी करा
• ग्रीन एनर्जीसाठी जा
• PUE (पॉवर वापर परिणामकारकता) अधिक चांगले बनवा
• या प्रकरणांमध्ये नाविन्यपूर्ण कूलिंग बचावासाठी आहे.

जुने विरुद्ध नवीन कूलिंग तंत्रज्ञान

1. हवा-आधारित कूलिंग (पारंपारिक परंतु मर्यादित)

एअर कूलिंग अजूनही मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते, विशेषतः लहान आणि मध्यम आकाराच्या डेटा सेंटरमध्ये. यावर अवलंबून आहे:

• कॉम्प्युटर रूम एअर कंडिशनिंग (CRAC) उपकरणे
• गरम/थंड मार्गावरील प्रतिबंध
• थंड करण्यासाठी हवा वितरीत करण्यासाठी मजले उंचावले

एअर कूलिंग मध्यम हवामानात चांगले कार्य करते परंतु उच्च रॅक घनतेवर, ही पद्धत कमी कार्यक्षम आहे, विशेषत: AI आणि HPC (उच्च कार्यप्रदर्शन संगणन) वर्कलोड्स जे जास्त उष्णता उत्पादन करतात.

2. द्रव थंड करण्याच्या पद्धती

उच्च-उष्णतेच्या वर्कलोड्सचा सामना करण्यासाठी त्याच्या प्रभावीतेमुळे लिक्विड कूलिंग ही खूप लवकर पसंतीची पद्धत बनत आहे.

डायरेक्ट-टू-चिप लिक्विड कूलिंग

एक कोल्ड प्लेट सर्व्हरच्या CPU आणि GPU ला जोडलेली असते ज्यावर शीतलक प्रसारित केला जातो.

फायदे:

• थर्मल प्रतिकार मोठ्या प्रमाणात कमी
• उच्च घनतेसह AI सर्व्हरला सामावून घेते
• वीज बचत

विसर्जन थंड

सर्व्हर डायलेक्ट्रिक आणि नॉन-कंडक्टिव्ह द्रवामध्ये ठेवलेले असतात जे उष्णता लगेच शोषून घेतात.

फायदे:

• खूप उच्च उष्णता काढून टाकण्याची क्षमता
• हार्डवेअरमधून जवळजवळ कोणताही आवाज नाही
• यांत्रिक बिघाड होण्याची शक्यता कमी
• कमी पाणी वापरले

भारतातील काही प्रमुख डेटा सेंटर ऑपरेटर्सनी AI आणि GPU साठी चाचण्या सुरू केल्या आहेत, विशेषत: त्यांच्या क्लस्टरसाठी विसर्जन कूलिंगशी संबंधित.

3. रियर-डोअर हीट एक्सचेंजर्स (RDHx)

RDHx कूलिंग थंडगार पाण्याचा वापर करून रॅक स्तरावरील उष्णता काढून टाकते.

भारताच्या पसंतीची कारणे:

• एअर-कूल्ड सेटअपसाठी उपयुक्तता
• संपूर्ण खोलीवर थंड दाब कमी झाला
• उंच रॅकची घनता शक्य आहे

ही पद्धत त्यांच्या वृद्ध सुविधांचे आधुनिकीकरण करू इच्छिणाऱ्या ऑपरेटरसाठी पैशाची बचत करणारी आहे.

4. एडियाबॅटिक आणि बाष्पीभवन कूलिंग

या प्रणाली हवा थंड करण्यासाठी पाण्याच्या बाष्पीभवनाच्या प्रक्रियेवर अवलंबून असतात.

सकारात्मक आहेत:

• गरम आणि कोरड्या भागात अतिशय कार्यक्षम
• या युनिट्सचा ऊर्जेचा वापर पारंपारिक CRAC युनिट्सच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी आहे

तरीही, पाण्याची उपलब्धता आणि गुणवत्ता लक्षात घेतली पाहिजे – ही समस्या अनेक भारतीय राज्यांना भेडसावत आहे.

5. AI-चालित कूलिंग व्यवस्थापन

डेटा सेंटर्सचे थर्मल व्यवस्थापन हे एक क्षेत्र आहे जेथे कृत्रिम बुद्धिमत्ता खूप प्रभावशाली आहे.

एआय आणि ऑटोमेशनची भूमिका:

• रिअल टाइममध्ये तापमान हॉटस्पॉट निरीक्षण
• अंदाजावर आधारित कूलिंग लोड समायोजन
• संगणक प्रोग्रामद्वारे एअरफ्लो ऑप्टिमायझेशन केले जाते
• overcooling कमी

मशीन लर्निंग सिस्टीमच्या संयोगाने PUE 10%–30% कमी करण्यासाठी मोठे ऑपरेटर आधीच AI नियुक्त करतात.

भारतातील हायपरस्केल डेटा सेंटर्समध्ये कूलिंग टेक

Hyperscalers अग्रगण्य नवोपक्रम

AdaniConneX, STT GDC India, Web Werks आणि Yotta Infrastructure सोबत Google, Amazon आणि Microsoft सारख्या दिग्गज कंपन्या यामध्ये गुंतवणूक करत आहेत:

• संकरित कूलिंग सिस्टम
• अक्षय ऊर्जा ऊर्जा संयंत्रे
• उच्च-कार्यक्षमता चिलर
• एआय कंप्यूट क्लस्टरसाठी लिक्विड कूलिंग

भारतातील AI ऍप्लिकेशन्सचा वेगवान स्फोट, विशेषत: बँकिंग, वित्तीय सेवा आणि विमा (BFSI), ई-कॉमर्स आणि सार्वजनिक क्षेत्रातील, पुढील पिढीच्या थंड पायाभूत सुविधांसाठी ऑपरेटरची गरज निर्माण करणारा प्रमुख घटक आहे.

क्षेत्राला बळकटी देणारे सरकारी उपक्रम

डेटा सेंटर धोरण 2020

पॉलिसीच्या तरतुदीमध्ये डेटा सेंटरसाठी विशेष कर प्रोत्साहन झोन समाविष्ट आहेत,

पायाभूत सुविधांसाठी आर्थिक सहाय्य, जलद मंजुरी आणि हरित ऊर्जा पुरवठा. महाराष्ट्र, तामिळनाडू, कर्नाटक आणि उत्तर प्रदेश यासारख्या विविध भारतीय राज्यांमध्ये डेटा सेंटर इन्सेन्टिव्हची स्थापना करण्यात आली आहे.

डिजिटल इंडिया आणि 5G प्रभाव

वेगवान 5G उपयोजनासह आक्रमक सरकारी डिजिटलायझेशन धोरणे या गरजांना चालना देत आहेत.

एज डेटा सेंटर्स, मायक्रो डेटा सेंटर्स

तसेच Tier-2 आणि Tier-3 शहरांमधील प्रादेशिक सुविधा. या छोट्या केंद्रांमध्ये कॉम्पॅक्ट, कार्यक्षम आणि लहान फुटप्रिंटसाठी डिझाइन केलेल्या शीतकरण प्रणाली असणे आवश्यक आहे.

द सस्टेनेबिलिटी पुश: ग्रीन कूलिंग टेक्नॉलॉजीज

अक्षय ऊर्जेचा वापर

ऑपरेटर सोलर फार्म, पवन ऊर्जा आणि हायब्रिड पॉवर ग्रिड एकत्र करत आहेत. अशा प्रकारे, कार्बन-जड शक्तीवरील अवलंबन कमी होते.

कूलर प्रदेशांमध्ये मोफत कूलिंग

काही भारतीय शहरे थंडीच्या महिन्यांत बाहेरील हवेला प्रवेश देऊन “फ्री कूलिंग” वापरण्याची परवानगी देतात.

या सरावामुळे चिलरचा वापर कमी होतो आणि त्यामुळे ऊर्जा बचत होते.

लो-जीडब्ल्यूपी रेफ्रिजरंट्स

जागतिक पर्यावरणीय मानकांनुसार चालणारे चिलर्स कमी-GWP (ग्लोबल वॉर्मिंग पोटेंशियल) पर्यायांकडे जात आहेत.

भारतातील डेटा सेंटर्समध्ये कूलिंग टेकचे भविष्य

1. एआय क्लस्टर्ससाठी विसर्जन कूलिंगचा पूर्ण-प्रमाणात अवलंब

AI मॉडेल्सची गणनेची शक्ती जसजशी वाढत जाते, तसतसे विसर्जन कूलिंग ही मुख्य प्रवाहातील पद्धत म्हणून स्वीकारली जाण्याची शक्यता असते.

2. एज डेटा सेंटर्सचा विस्तार

ज्या सुविधा आकाराने लहान आहेत परंतु तरीही आवश्यक आहेत:

• मॉड्यूलर कूलिंग
• सूक्ष्म द्रव शीतकरण
• स्थानिक ऊर्जा-कार्यक्षम प्रणाली
• या पद्धतींवर सर्वाधिक अवलंबून असणारे असतील.

3. मानक म्हणून AI-ऑर्केस्टेटेड कूलिंग

ऊर्जेचा खर्च आणि डाउनटाइम ऑटोमेशनद्वारे केलेल्या भौतिक पायाभूत सुविधांच्या नियमनाद्वारे व्यवस्थापित केले जाईल.

4. शाश्वतता-चालित नवोपक्रम

ग्रीन कूलिंग हे ऑपरेटर्सचे प्रथम क्रमांकाचे प्राधान्य असेल; त्यापैकी कचरा-उष्णतेचा पुनर्वापर आणि पाणी-कार्यक्षम तंत्रज्ञान असेल.

निष्कर्ष

हायपरस्केल विस्तार, डिजिटल अवलंबनाची वाढ आणि एआय वर्कलोडचे आगमन यासारख्या कारणांमुळे भारतातील डेटा सेंटर उद्योग आपला चेहरा बदलत आहे. जसजसे वर्कलोडच्या मागण्या वाढत आहेत आणि टिकाऊपणाची चिंता अधिक गंभीर बनत आहे, तसतसे अत्यंत प्रगत शीतकरण तंत्रज्ञान डेटा केंद्रांना कार्यक्षम, लवचिक आणि पर्यावरणास अनुकूल बनवण्यासाठी मूलभूत आवश्यकता बनले आहे. लिक्विड कूलिंग, इमर्सन कूलिंग, एआय-आधारित थर्मल मॅनेजमेंट आणि मॉड्यूलर कूलिंग सिस्टीम यासारख्या काही नवीन तंत्रज्ञानामुळे भारताला आंतरराष्ट्रीय डेटा सेंटर मार्केटमध्ये मजबूत दावेदार बनवण्यात मदत होत आहे.

सरकारी समर्थन, अधिक गुंतवणूक आणि वेगवान तंत्रज्ञान विकास यांच्या पाठिंब्याने, भारतीय डेटा सेंटर इकोसिस्टम-नेक्स्ट-जनरेशन कूलिंग सोल्यूशन्सचे क्षेत्र-देशाच्या डिजिटल भविष्यात एक प्रमुख घटक असेल.