Data Center: funzionamento e risparmio energetico

Nel mondo digitale in cui viviamo, ogni volta che inviamo un’email, guardiamo un video in streaming, effettuiamo un pagamento online o utilizziamo un’applicazione sul nostro smartphone, stiamo in realtà interagendo con una complessa infrastruttura invisibile: i data center. In particolare, i data center moderni offrono una vasta gamma di servizi essenziali per aziende e privati. Tra questi, il Cloud Computing rappresenta forse l’evoluzione più significativa; attraverso modelli come Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS) e Software as a Service (SaaS), le aziende possono accedere a risorse computazionali. Sono supportati poi i servizi di hosting web, gestione di database, backup e disaster recovery, elaborazione di big data, intelligenza artificiale e machine learning.

Questi giganteschi edifici tecnologici rappresentano la spina dorsale dell’economia digitale moderna e uno degli strumenti necessari per l’utilizzo dell’Intelligenza Artificiale.

Cosa sono i Data Center?

Un data center è una stanza, un edificio o una struttura fisica che ospita l’infrastruttura IT per la creazione, l’esecuzione e la fornitura di applicazioni e servizi. In termini più semplici, si tratta di enormi magazzini riempiti di computer, server e sistemi di rete che lavorano senza sosta per elaborare, archiviare e distribuire i dati che alimentano la nostra vita digitale quotidiana. Quindi, il data center è un’infrastruttura che garantisce il funzionamento costante di tutte le apparecchiature informatiche, delle reti e dei servizi e “fa girare” software e applicazioni varie. Senza questi centri tecnologici, non potremmo accedere ai social media, utilizzare servizi bancari online, guardare film in streaming o persino leggere le email.

Come funziona un Data Center

Il funzionamento di un Data Center si basa su una combinazione di hardware e software progettati per elaborare e archiviare dati in modo rapido, sicuro e affidabile. I server, che rappresentano il nucleo operativo, lavorano in sinergia con sistemi di rete e unità di archiviazione per gestire miliardi di operazioni al secondo. L’architettura di un data center moderno è estremamente complessa e comprende diversi componenti fondamentali:

Server e Storage: migliaia di computer, dotati di grande potenza, che elaborano richieste e memorizzano informazioni. Questi server sono organizzati in “rack”, strutture metalliche che permettono di impilare numerose macchine in spazi ridotti, ottimizzando l’uso dello spazio disponibile.
Sistemi di rete: una rete di cavi, switch e router che collega tutti i dispositivi tra loro e con Internet, permettendo il flusso continuo di informazioni. La velocità e l’affidabilità di queste connessioni sono cruciali per garantire prestazioni ottimali.
Sistemi di raffreddamento: considerando che migliaia di server generano enormi quantità di calore, i data center necessitano di sofisticati sistemi di climatizzazione per mantenere temperature sicure. Questi sistemi rappresentano una delle sfide tecniche ed energetiche più significative.
Alimentazione elettrica: i data center richiedono un’alimentazione elettrica costante e affidabile. Per questo sono dotati di generatori di emergenza e batterie UPS che garantiscono il funzionamento delle macchine anche in caso di blackout.
Sistemi di sicurezza: sia fisica che digitale, la sicurezza è fondamentale. I data center sono protetti da sistemi di sorveglianza, controlli di accesso biometrici, firewall avanzati e sistemi di rilevamento delle intrusioni, al fine di proteggere i dati sensibili.

La distribuzione dei Data Center nel mondo

La distribuzione geografica dei data center a livello mondiale mostra una chiara concentrazione negli Stati Uniti, che dominano in modo incontrastato con quasi 5.400 strutture, un numero legato alla presenza dei colossi tecnologici come Google, Apple, Amazon e Meta.

Questo predominio americano rappresenta un vero e proprio outlier nel panorama globale, testimoniando il ruolo centrale che gli Stati Uniti continuano a rivestire nell’economia digitale mondiale. La Germania e il Regno Unito occupano rispettivamente la seconda e terza posizione con circa 521 e 514 data center, raggiungendo insieme appena un quinto del valore statunitense: un divario che evidenzia quanto l’Europa sia ancora distante dalla leadership tecnologica americana. La Cina si colloca al quarto posto con 449 strutture e può vantare i due data center più grandi al mondo: China Mobile e China Telecom Data Center, entrambi estesi su oltre un milione di metri quadri, dove vengono ospitati i servizi di giganti come Alibaba, Tencent e Baidu.

La top 10 mondiale si completa con Canada, Francia, Australia, Olanda, Russia e Giappone, redistribuendo in maniera abbastanza equilibrata la geolocalizzazione mondiale.

L’Italia si posiziona al dodicesimo posto con 168 data center, distinguendosi per strutture all’avanguardia come quello di Aruba a Ponte San Pietro presso Bergamo, uno dei più grandi e sostenibili d’Europa alimentato da fonti rinnovabili, oltre ai data center di Telecom Italia e quelli di AWS situati nella regione di Milano. L’espansione di queste infrastrutture è trainata principalmente dall’intelligenza artificiale, che richiede capacità computazionali enormi: basti pensare che l’addestramento di GPT-3 ha richiesto l’equivalente di centinaia di data center tradizionali. Secondo le previsioni, il mercato globale dei data center crescerà a un tasso annuo composto del 12,9% tra il 2021 e il 2026, con una spinta significativa data proprio dall’adozione dell’intelligenza artificiale mentre la domanda continuerà ad aumentare esponenzialmente con l’espansione di tecnologie come la realtà aumentata e il metaverso.

L’aumento dei Data Center in Italia

L’Italia é un hub in crescita nel settore dei data center: si sono registrati investimenti superiori a 37 miliardi di euro nel 2024, con ulteriori 10,1 miliardi già stanziati per il biennio 2025-2026.

Nel 2025, l’Italia ha segnato un incremento del 17% nella capacità installata di data center, raggiungendo i 513 MW IT.

Tra i principali attori che stanno investendo sul territorio italiano troviamo:

Microsoft: con un investimento da 4,3 miliardi di euro
Amazon Web Services (AWS): con 1,2 miliardi di euro
Data4: con 2 miliardi di euro per lo sviluppo di campus dedicati
TIM: con progetti nazionali significativi, tra cui un investimento da 130 milioni vicino a Roma Durante il 2023, 23 operatori hanno annunciato progetti per la costruzione, entro la fine del 2025, di 83 nuove infrastrutture fisiche.

La distribuzione geografica dei data center in Italia vede una forte concentrazione nelle principali aree metropolitane. Milano si conferma come il polo assoluto del settore, infatti il 98% della nuova capacità sarà realizzata nel capoluogo lombardo, a conferma della sua importanza strategica come sede principale per lo sviluppo delle infrastrutture per i dati in Italia. Roma emerge come il secondo polo nazionale. Nella capitale, all’interno del Tecnopolo Tiburtino, sorge l’Hyper Cloud Data Center (IT4), il più grande data center campus di Roma. Anche Arezzo si conferma tra le città emergenti per lo sviluppo di infrastrutture data center, dimostrando che l’espansione non riguarda solo le grandi metropoli.

A quanto ammonta il consumo di energia elettrica per il mondo IT?

Nonostante i benefici innegabili che i data center portano alla società moderna, il loro impatto ambientale sta diventando una preoccupazione sempre più rilevante. Il consumo energetico rappresenta la sfida principale. I data center consumano circa l’1% della domanda globale di elettricità, pari allo 0,3% delle emissioni globali di CO2, una percentuale che potrebbe crescere significativamente nei prossimi anni con l’espansione dell’intelligenza artificiale e dei servizi digitali. Le previsioni indicano che entro il 2030, il consumo potrebbe raggiungere fino al 13% del consumo di potenza globale - più di 900 terawattora. Questa crescita esponenziale è dovuta principalmente alla domanda crescente di servizi digitali, all’intelligenza artificiale e all’enorme quantità di dati generati quotidianamente. Un aspetto spesso trascurato è il consumo di acqua. Ad esempio, in Irlanda la quota dei data center nel consumo di elettricità ha superato quella di tutte le famiglie messe insieme. Inoltre, è molta l’acqua richiesta per raffreddare questi sistemi con effetti importanti sul consumo e sulla biodiversità.

Sul fronte normativo, il Decreto Energia 2025 ha introdotto il PAUR (Procedimento Autorizzativo Unico Regionale) per semplificare l’iter autorizzativo: fino a 300 MW decidono le Regioni, mentre sopra i 300 MW la competenza passa al Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica, con tempi certi di 10 mesi più 3 in casi eccezionali.

Come rendere più sostenibile la tecnologia di larga scala

L’industria dei data center è sempre più consapevole della necessità di ridurre il proprio impatto ambientale. Per adempiere a ciò stanno emergendo diverse strategie:

Utilizzo di energie rinnovabili: molte aziende stanno investendo nell’alimentazione dei propri data center con energia solare, eolica e idroelettrica. Giganti tecnologici come Google, Microsoft e Amazon hanno fissato obiettivi ambiziosi per raggiungere la neutralità carbonica. Circa il 50% dell’aumento dei consumi dell’AI pare che sarà coperto da fonti rinnovabili.
Incremento dell’efficienza energetica: nuove tecnologie di raffreddamento, come quello a liquido o l’utilizzo dell’aria esterna in climi freddi, stanno riducendo significativamente i consumi. L’ottimizzazione degli algoritmi e del codice, nonché l’utilizzo di hardware più efficienti contribuiscono ulteriormente allo scopo.
Riutilizzo del calore: alcuni data center stanno sperimentando sistemi per catturare il calore generato dai server e utilizzarlo per riscaldare edifici o serre vicine, trasformando un problema in una risorsa.
Progettazione intelligente: la costruzione di data center in località strategiche con climi naturalmente freddi o vicino a fonti di energia rinnovabile può ridurre drasticamente l’impatto ambientale. La sfida per il futuro è trovare quindi un equilibrio tra innovazione tecnologica e sostenibilità ambientale. L’adozione di energie rinnovabili, tecnologie più efficienti e pratiche sostenibili non è più una scelta opzionale ma una necessità. Solo attraverso un impegno concreto verso la sostenibilità, l’industria dei data center potrà continuare a supportare la crescita digitale senza compromettere l’ambiente.

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What’s the big deal about AI data centres?| https://www.bbc.com/news/articles/ckg2ldpl9leo

Dove sono i datacenter nel mondo? La mappa| https://www.infodata.ilsole24ore.com/2025/01/31/dove-sono-i-datacenter-nel-mondo-la-mappa/

Data Center, aumentano gli investimenti in Italia: 5 miliardi di euro già spesi nel biennio 2023-2024 e oltre 10 miliardi previsti per il biennio 2025-2026| https://www.osservatori.net/comunicato/data-center/data-center-in-italia/

Quanto consuma l’intelligenza artificiale| https://www.italian.tech/dossier/tutorial/2025/10/06/news/quanto_consuma_l_intelligenza_artificiale-424894694/#:~:text=Quanto%20consuma%20l’intelligenza%20artificiale%3A%20i%20numeri,rispetto%20alla%20domanda%20elettrica%20complessiva

Intelligenza artificiale ed energia, i 5 numeri per capire quanto consumerà l’AI| https://www.wired.it/article/intelligenza-artificiale-energia-data-center-iea/