بر کسی پوشیده نیست که فناوری‌های واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) که به سرعت در حال تکامل هستند، شروع به تغییر روش‌های اساسی تعامل انسان‌ها با یکدیگر کرده‌اند. با اعلام فیسبوک در سال 2021 مبنی بر برنامه‌های خود برای ایجاد “متاورس” و نوآوری و سرمایه‌گذاری بیشتر در فناوری‌ها و پروژه‌های VR از سوی شرکت‌های متعدد، این امر منجر به گسترش جهان‌های مجازی جدید و برنامه‌هایی می‌شود که در زمان واقعی پاسخ و واکنش نشان می‌دهند.
در حالی که این فناوری‌های جدید آغاز یک عصر جدید هیجان‌انگیز برای مصرف‌کنندگان است، اما نیاز به درک و پیاده‌سازی بسیار متفاوتی از سیستم‌های سخت‌افزاری دارند. زمان پاسخ سریع مورد نیاز این تجربیات VR و AR ذاتاً به تجهیزات با کالیبر بالاتر نیاز دارد و بنابراین مجموعه جدیدی از چالش‌ها را برای مراکز داده ایجاد می‌کند که این محیط‌ها را ممکن می‌سازند. هم برای تولیدکنندگان تجهیزات مرکز داده و هم برای مدیران مراکز داده، بارهای کاری متاورس حتی موانع بزرگ تری نسبت به استقرار هوش مصنوعی پیشرفته ایجاد می کند.
دنیای دیگری، اما هنوز در مرکز داده
اول اینکه، وجود این دنیاهای مجازی از راه دور در مراکز داده غیرمعمول نیست، جایی که سرورهای قدرتمند و با پهنای باند بالا صدها هزار کاربر و پایگاه داده کاربران را ردیابی و پردازش می کنند. این زیرساخت‌های مرکز داده باید نه تنها بتوانند حرکات و تعاملات بلادرنگ را با دقت پردازش کنند، بلکه در مورد AR نیز باید قادر به بازیابی داده‌ها برای ایجاد تصاویر و پوشش‌های چشمگیر و واقعی باشند.
مراکز داده مانند اینها باید دارای قابلیت های پردازشی کافی، هسته ها/رشته ها و سریع ترین پردازنده های گرافیکی باشند تا فریم ها را با نرخ مورد نیاز ارائه دهند و از مشکلات تأخیر جلوگیری کنند که ممکن است تجربه ناخوشایندی را برای کاربر ایجاد کند. علاوه بر این، آنها باید بتوانند ترافیک نوسان کاربر را بدون کاهش سرعت کنترل کنند. برای واقعیت‌های متاورز در مقیاس بزرگ مبتنی بر مراکز داده، این به معنای سرورهای چند CPU، کارت‌های گرافیکی با بالاترین عملکرد، پهنای باند شبکه سریع، و نرم‌افزار و اتصالات پشتیبانی کننده برای اطمینان از حداقل تاخیر یا لرزش است.
اگرچه این ممکن است شبیه به سایر برنامه های کاربردی با عملکرد بالا مانند هوش مصنوعی باشد، اما در محیط های AR و VR از اهمیت بیشتری برخوردار است. این برنامه‌ها حداکثر کارایی را از طیف گسترده‌ای از فناوری‌ها می‌خواهند تا به طور باورنکردنی در زمان واقعی پاسخگو باشند و گرافیک را تا حد امکان به کاربر نزدیک کنند. آنها به قدرت محاسباتی شدید (CPU)، پردازش گرافیکی قوی (GPU) نیاز دارند و برای اطمینان از عملکرد بلادرنگ، به حافظه سطح بالا (روی تراشه و ذخیره سازی)، پهنای باند بالا (شبکه / PCIe) نیز متکی هستند. به‌عنوان قابلیت اطمینان تزلزل ناپذیر (جتر/لگ) برای اطمینان از تجربه‌ای یکپارچه – یا حداقل تجربه‌ای که آزاردهنده یا تهوع‌آور نباشد.
قدرت لبه
به عنوان بخشی از پرداختن به همه این مسائل مربوط به عملکرد و تأخیر، شرکت هایی که استقرار برنامه های کاربردی متاورس را مدیریت می کنند، به دنبال پشتیبانی از حاشیه، غیرمتمرکز از شبکه برای کمک به کاهش برخی از این چالش ها.
سه نوع مختلف تعامل برای AR و VR – یک محیط مجازی غیر همهجانبه، یک محیط مجازی فراگیر و واقعیت افزوده – همه به ارتباط دو طرفه بین لبه و مرکز داده نیاز دارند، به همین دلیل است که مراکز داده محلی می توانند به کاهش تاخیر و بهبود عملکرد کمک کنند. با نزدیک‌تر شدن به لبه یا کاربر، شرکت‌ها می‌توانند از تکنیک‌های مختلف برای پردازش اطلاعات استفاده کنند و این کار را دور از مرکز داده انجام دهند. – یعنی در لبه یا نزدیک آن. علاوه بر مزایای دیگر، این می تواند زمان ارسال و تأخیر در پاسخ به اقدامات کاربر را کاهش دهد، زیرا حجم عظیمی از داده های تصویری فشرده دیگر نیازی به انتقال از مرکز داده تا هدست نیست.
یک پیشنهاد این است که فقط دستورات را از مرکز داده ارسال کنید و به سرورهای مستقر در لبه اجازه دهید صحنه را بر اساس دنباله خود نمایش دهند. با این حال، به دلیل نیاز به تأخیر بسیار کم، که پهنای باند ممکن است چندان حیاتی نباشد، این می تواند یک چالش باشد. از نظر فنی، پاسخگوترین تکنیک مورد استفاده برای تعامل در محیط های AR و VR این است که به لطف پیشرفت های چند سال گذشته در عملکرد گرافیک، گرافیک را تا حد امکان به کاربر نزدیک کنید. بسته به پیچیدگی محاسباتی و سطح تعامل، کیفیت برای اجرای این بارهای کاری لبه به اندازه کافی بالا خواهد بود.
زیرساختی از دستگاه‌ها، شبکه‌ها و سرورهای بک‌اند باید طراحی شود تا قراردادهای سطح سرویس (SLA) کاربران را برای واقعیت‌های مجازی یا افزوده برآورده کند. به روز رسانی تصاویر بر اساس حرکت کاربر به اندازه عملکرد رندر بسیار مهم است، زیرا هرگونه تاخیر در واکنش برنامه به حرکات کاربر می تواند به سرعت از تجربه آنها و عامل واقعی کاسته شود.
پایداری برای امروز و فردا
از آنجایی که شرکت‌های بیشتری به تلاش بیشتر در متاورس ادامه می‌دهند، این شرکت‌ها باید در مورد مصرف انرژی مرکز داده فکر کنند و اثرات زیست‌محیطی یک مرکز داده جدید یا پرقدرت را در نظر بگیرند. مهم است که کسب‌وکارها این نیاز انرژی را در ذهن خود نگه دارند، زیرا مقیاس استقرار متاورس به معنای نیازهای انرژی عظیم است. همین سال گذشته، متا مجبور شد ساخت مرکز داده هلندی خود را به دلایل بهره وری انرژی متوقف کند، زیرا از انرژی برابر با 22000 ساکن استفاده می کند.
قدرت مورد نیاز برای پشتیبانی از چنین بارهای کاری متاورس چالشی برای زیرساخت مرکز داده است و می تواند بر هزینه های عملیاتی و همچنین تأثیرات زیست محیطی تأثیر بگذارد. به همه این دلایل، برای شرکت‌هایی که وارد این فضا می‌شوند، تلاش برای اطمینان از بهره‌وری انرژی حیاتی است. قبل از ورود، شرکت‌ها باید این پیچیدگی‌ها را در تامین نیروی مورد نیاز درک کنند و باید سخت‌افزار، معماری‌های سرور و طراحی‌های مرکز داده با انرژی کارآمدتر را برای استقرار مراکز داده به روشی پایدار اتخاذ کنند.
این به معنای ایجاد معماری های چابک، سازگار و مقیاس پذیر برای افزایش قابلیت های محاسباتی است. همکاری موثر همچنین می‌تواند به کسب‌وکارها کمک کند تا از تدارک بیش از حد و کم‌تر محیط‌های هوش مصنوعی عملیاتی خود دوری کنند و اطمینان حاصل شود که کارایی و ارزش به حداکثر می‌رسد. به منظور پشتیبانی از حجم کاری عظیم هوش مصنوعی شرکت‌های مدرن، پایگاه داده، رندر و عملکرد شبکه زیرساخت برنامه باید به عنوان یک ماشین کاملاً روغن‌کاری شده عمل کند که به طور هماهنگ با سایر اجزای فرآیند کار کند.
اریک گراندستروم مدیر FAE و توسعه تجارت در Supermicro است.