Российские арктические ЦОД: стратегия, цели и перспективы

Первый поход в регион, сегодня известный как Арктическая зона Российской Федерации, совершил новгородский воевода Улеб в 1032 году, открыв Карское море — об этом упоминается в Никоновской летописи. После вступления на престол Петра I Российская империя начала активно развивать военно-морской флот и использовать его для освоения Арктики. Многочисленные экспедиции помогли нанести на карту большую часть арктического побережья России и острова.

В XXI веке эти территории активно осваиваются. Одна из приоритетных задач — строительство нескольких центров обработки данных непосредственно в Арктике для удовлетворения потребностей местной инфраструктуры и населения региона в цифровых услугах.

Правительственная стратегия развития арктических дата-центров

Согласно указам президента РФ «О Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 года» и «Об Основах государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2035 года», один из ключевых факторов риска (в контексте развития Арктической зоны и обеспечения национальной безопасности) — низкий уровень развития информационно-коммуникационной инфраструктуры в регионе. В указах также отмечается недостаточность конкуренции в телекоммуникационной сфере.

В частности, сообщается, что доля домохозяйств, имеющих широкополосный доступ в интернет, в общем числе домохозяйств на территории Арктической зоны по состоянию на 2019 год составляла 81,3% (базовое значение). Документы предписывают обеспечить интернетом до 90% населения региона к 2024 году и 100% к 2030 году.

Способствовать этому должно дальнейшее совершенствование информационно-коммуникационной инфраструктуры, позволяющей оказывать услуги связи населению и хозяйствующим субъектам на всей территории Арктической зоны РФ, включая прокладку подводных волоконно-оптических линий связи по трассе Северного морского пути.

В ноябре 2020 года Министерству цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ было поручено изучить возможность создания дата-центров в Арктике. Ведомство получило задачу разработать генплан расширения российских инфраструктурных сетей в арктической зоне через создание базовых дата-центров. Спустя месяц с предложением размещать ЦОД в Арктике выступил уже Совет по цифровой экономике при Совете Федерации РФ.

Насколько целесообразно строить ЦОД в российской Арктике?

Оглашение данных предложений способствовало активному обсуждению целесообразности строительства дата-центров в рассматриваемом регионе с учетом уровня развития телекоммуникационной инфраструктуры, электроснабжения и охлаждения, а также привлечения квалифицированных кадров и обслуживания конечных потребителей услуг ЦОД.

• Охлаждение. Эксперты сходятся во мнении, что основным преимуществом данной локации выступает возможность сократить расходы на строительство и эксплуатацию ЦОД за счет отказа от энергозатратной и избыточной инфраструктуры охлаждения. В холодных регионах вроде Арктики есть возможность эксплуатировать ЦОД максимально эффективно благодаря определённым климатическим условиям, позволяющим не тратить значительные средства на системы охлаждения серверов. По данным аналитической фирмы 451 Research, использование естественного воздушного охлаждения с достаточной температурой позволяет строителям полностью отказаться от механических охладителей, сократив до 40% капитальных затрат.
• Электроснабжение. Холодный климат, безусловно, играет определенную роль при поиске площадки для размещения ЦОД, но цена и доступность местных источников энергии не менее важны. Дата-центрам требуется большое количество электричества и стабильная работа электросети. Как известно, регионы, где находится большое число различных производств, исторически располагают наиболее развитой энергетической инфраструктурой. Арктика — сложный для освоения регион, развитие производства в котором малорентабельно вследствие сурового климата и небольшого количества доступных человеческих ресурсов. Именно поэтому в российской Арктике бесперебойное энергоснабжение ЦОД, как ожидается, будет организовано за счет размещения дата-центров в непосредственной близости от существующих электростанций, что в ряде случаев позволяет отказаться от резервных генераторов.
• Кадры. Сегодня аналитики рапортуют о растущем дефиците квалифицированных операторов ЦОД. Половина операторов центров обработки данных, опрошенных Uptime Institute в 2020 году, заявила о трудностях в поиске кандидатов на открытые вакансии (по сравнению с 38% в 2018 году). Согласно отчету Uptime Institute, к 2025 году владельцам центров обработки данных по всему миру потребуется нанять на 300 тыс. сотрудников больше, чем сегодня. Авторы тематического отчета утверждают, что нехватка специалистов будет становиться все более серьезной проблемой для владельцев ЦОД всех типов, мощностей и размеров. Пока не совсем ясно, каким образом квалифицированные специалисты будут привлекаться для обслуживания ЦОД в российской Арктике. Эксперты рассчитывают на сотрудничество с местными средними школами и университетами, где будут запущены программы обучения по подготовке новых специалистов.
• Конечные потребители услуг ЦОД. Как известно, 80% населения РФ проживает в Европейской части страны. Причем в экономическом контексте наблюдается четкий перекос в сторону Москвы и окрестностей. Следствием данного факта является размещение подавляющего числа существующих ЦОД в Московском регионе. Российское заполярье располагается достаточно далеко от эпицентра экономической деятельности РФ, что делает местные ЦОД пригодными только для обслуживания населения и предприятий в Арктике либо для «холодного хранения» редкоиспользуемых файлов, задержки при доступе, к которым не критичны.
• Сетевая инфраструктура. Размещение объектов капитального строительства, включая элементы оптоволоконных магистралей, в зоне вечной мерзлоты является достаточно затратным предприятием. На фоне относительно низкого развития инфраструктуры интернета в Арктике, наблюдаемого сегодня, а также сложностей обслуживания, пользователи услуг арктических ЦОД могут столкнуться с высокими задержками при передаче данных. По мнению экспертов, пока проблема не будет решена, привлекательность подобных дата-центров будет оставаться низкой.
• Прочие факторы. Ввиду значительной удаленности ЦОД от крупных городов, где располагаются склады с критически важным IT-оборудованием (которое может потребоваться для замены выходящих из строя систем) и где работают на постоянной основе опытные специалисты, эксплуатация арктических ЦОД может потребовать затрат на непредвиденные командировки и прочие крупные незапланированные расходы.

Учитывая приведенные выше факты, многие представители отрасли ЦОД скептически отнеслись к предложению строить дата-центры в Арктике, полагая, что возведение и эксплуатация коммерческих ЦОД в данном регионе в конечном итоге окажется намного более затратными относительно создания дата-центров в Москве / Петербурге. Причем основное преимущество — минусовая температура — нивелируется многочисленными сложностями.

Предложенные и реализованные проекты по возведению приарктических ЦОД

Тем не менее, некоторые госструктуры и государственные предприятия уже анонсировали ряд проектов по возведению ЦОД в Арктике. Ожидается, что благодаря поддержке из бюджета данные проекты будут рентабельны. Рассмотрим их детально.

ЦОД на Кольской АЭС (Мурманская область)

Госкорпорацией «Росатом» и концерном «Росэнергоатом» ведется разработка проекта сооружения Центра обработки данных (ЦОД) на базе Кольской АЭС для обеспечения работы цифровых платформ развития Северного морского пути и Арктической зоны Российской Федерации. Планируемая потребляемая мощность IT оборудования Арктического ЦОД — до 500 кВт. Общая потребляемая мощность дата-центра составит 1,0 МВт. В настоящее время выбрана площадка размещения в зоне безопасности Кольской АЭС, запланировано начало разработки проектной документации.

Объект будет обслуживать местные предприятия и правительство.

ЦОД на Надвоицком алюминиевом заводе («Русал Урал»)

Справедливости ради следует отметить, что в непосредственной близости от Арктической зоны Российской Федерации уже функционируют достаточно крупные ЦОД. В частности, в начале 2021 года в Надвоицах (Карелия) при инвестиционной поддержке компании Кю Дата-Центр, вложившей в проект 520 млн. рублей собственных средств и создавшей 120 новых рабочих мест (преимущественно для местных жителей), запустилась достаточно крупная серверная ферма.

Местом размещения дата-центра стали корпуса бывшего алюминиевого завода Русала и прочие прилегающие сооружения общей площадью 86 тыс. кв. метров. После ввода ЦОД в эксплуатацию ведется его активное расширение. Совокупный объем инвестиций только лишь в инфраструктуру на период до начала 2024 года, как ожидается, составит около 4 млрд рублей. Общая мощность инфраструктурного объекта должна составить 64,5 МВт.

Сеть ЦОД Петрозаводского государственного университета и GS Nanotech на севере Карелии

В сентябре 2019 года в СМИ появилась информация о намерении компании GS Nanotech в сотрудничестве с Петрозаводским государственным университетом (ПетрГУ) в период до 2025 года построить на севере Карелии распределенную сеть ЦОД. Авторы оценили проект в 10 млрд рублей.

Проект предполагал создание кластера ЦОД общим размером в 20 тысяч стойкомест, которые разместятся в северных районах Карелии. Также предполагалось создание производства систем хранения данных.

Вместо заключения

Опыт ряда северных стран показывает, что строительство ЦОД в Арктике является вполне выполнимой задачей — как и вывод проектов на рентабельность. В Исландии и Скандинавии уже функционируют многочисленные центры обработки данных, каждый из которых использует наружный воздух / воду из близлежащих водоемов для охлаждения серверов.

Тем не менее, для успешного создания кластеров ЦОД в арктической части РФ, включающих не только государственные, но и коммерческие серверные фермы, потребуются серьезные усилия, направленные, в частности, на решение проблемы дефицита кадров и улучшение сетевой инфраструктуры.

Успешная реализация проектов по строительству российских ЦОД в арктическом регионе, как ожидается, повлечет развитие ряда смежных производств, равно как и поспособствует созданию рынка быстрых облачных сервисов, а также развитию «цифровой Арктики» в целом.