رشد مرکز داده: نقش حیاتی منبع تغذیه در تامین سوخت HPC و AI | دانش مرکز داده

محاسبات با کارایی بالا (HPC) و مولد همچنان تخیل دنیای فناوری اطلاعات را به تصویر می کشد. مرزهای نوآوری نامحدود است. با این حال، مهم است که اساس همه سیستم های فناوری را به خاطر بسپارید: منبع تغذیه.

بدون قدرت کافی، سریع‌ترین پردازنده‌های مرکزی جهان نمی‌توانند به ظرفیت محاسباتی بالقوه خود دست یابند. همین امر در مورد مدل های یادگیری ماشینی هوش مصنوعی نیز صدق می کند. بدون شبکه برق تغذیه مراکز داده که می تواند مگاوات برق کافی را به خوشه های سرور برساند، این مدل ها نمی توانند نتایج سریعی را که هوش مصنوعی به کاربران نهایی وعده می دهد ایجاد کنند. امروزه این یک چالش بزرگ پیش روی مراکز داده است.

قدرت هدایت شهرها و کشورها

برای نشان دادن میزان جهش HPC و AI از نظر تقاضای برق، شرکت‌هایی که به دنبال انتقال زیرساخت‌های خود به یک مرکز داده هم‌زمان برای نیازهای اساسی (شبکه و داده) هستند، ممکن است تنها در یک سال به 10-15 کیلووات برای هر کابینت نیاز داشته باشند. دو پیش با این حال، امروزه برنامه‌های کاربردی هوش مصنوعی و خوشه‌های HPC که به آنها انرژی می‌دهند می‌توانند به ۵۰ تا ۱۰۰ کیلووات در هر کابینت یا بیشتر نیاز داشته باشند.

این چگالی توان به سرعت افزایش می یابد. در گذشته، یک تاسیسات کولوکیشن با مصرف 3-5 مگاوات بزرگ در نظر گرفته می شد. امروزه، یک سیستم محاسباتی HPC می تواند تا 13 مگاوات از منابع برق مصرف کند در حالی که سیستم های Exascale 25 مگاوات یا بیشتر مصرف می کنند. ابرکامپیوترها (با بهره گیری از توان هسته های پردازشی متعدد به هم پیوسته) تا 30 مگاوات مصرف می کنند و در سال به اندازه یک شهر کوچک انرژی مصرف می کنند.

در حوزه هوش مصنوعی، یکی از کارشناسان تخمین می‌زند که اگر گوگل از هوش مصنوعی برای تقریبی ۹ میلیارد جستجوی روزانه خود استفاده کند، هر سال به ۲۹.۲ تراوات ساعت برق نیاز دارد که معادل مصرف برق سالانه ایرلند است. تا سال 2027، سرورهای هوش مصنوعی می توانند سالانه بین 85 تا 134 تراوات ساعت استفاده کنند. این قابل مقایسه با چیزی است که آرژانتین، هلند یا سوئد در یک سال استفاده می کنند – حدود 0.5٪ از مصرف برق فعلی جهان. این اعداد نجومی هستند که تا چند سال پیش غیرقابل تصور بودند.

چگونه مراکز داده می توانند به چالش قدرت پاسخ دهند؟

تقاضا برای منابع HPC و هوش مصنوعی مولد مطمئنا افزایش خواهد یافت. بنابراین مراکز داده چگونه به تماس پاسخ خواهند داد؟ پاسخ در پرداختن به هر دو طرف معادله عرضه و تقاضا نهفته است.

  • اپراتورهای مرکز داده بیشتر از همیشه با شرکای برق کار می کنند تا برنامه های توسعه خود را با منابع برق و توسعه شبکه هماهنگ کنند. این اطلاعات در طرح های مکان یابی مرکز داده گنجانده شده است تا امکانات جدید منبع تغذیه قابل دسترس و انعطاف پذیری داشته باشند.
  • برق در محل گزینه دیگری است، از جمله پست هایی که می توانند با افزایش تقاضا مقیاس شوند. همچنین بررسی راه‌های بیشتری برای تولید برق در محل، از جمله نیروگاه‌های گاز طبیعی، ریزشبکه‌ها، زمین‌گرمایی، خورشیدی، بادی، و احتمالاً راکتورهای کوچک مدولار با انرژی هسته‌ای (SMR) مهم است.
  • تولید برق کافی نیست همچنین باید به جایی که نیاز است تحویل داده شود. ارائه دهندگان مرکز داده می توانند با نهادهای محلی و ملی برای تسهیل و تسریع در صدور مجوز برای ساخت خطوط انتقال همکاری کنند.
  • اپراتورهای مرکز داده همچنان به تامین انرژی و خنک‌سازی کارآمدتر امکانات خود ادامه می‌دهند. HPC و AI نه تنها به برق زیادی نیاز دارند، بلکه گرمای اضافی زیادی نیز تولید می کنند. به همین دلیل است که مراکز داده کولوکیشن پیشرو به گزینه‌های خنک‌کننده مایع روی می‌آورند که به طور موثر لوله‌ها و اتصالاتی را که مایعات را در بر می‌گیرند و خنک‌سازی را به CPU، GPU و تراشه‌های حافظه ارائه می‌دهند، به کار می‌گیرند.

ترکیبی از عوامل ذکر شده در بالا همچنین تأثیرات زیست محیطی صنعت را که یک امر اخلاقی و تجاری ضروری است، محدود می کند.

ویژگی های کلیدی مرکز داده برای ارائه توان لازم

هر ارائه‌دهنده کولوکیشن برای ارائه قدرتی که استقرار HPC و AI نیاز دارد، قرار ندارد. به همین دلیل است که شرکت‌هایی که بار کاری HPC و AI را به کار می‌گیرند، باید به دنبال شرکای هم‌سکویی با ویژگی‌های زیر باشند:

  • ثبات اقتصادی: ارائه نیازهای برق جدید نیازمند سرمایه است، با حاشیه کمی برای خطا در طول مسیر. شرکت های هم محل باید شرکای سرمایه ای را شناسایی کنند که – به معنای واقعی کلمه – چشم انداز نیاز به قدرت کارآمد را خریداری می کنند.
  • انضباط عملیاتی: شرکت‌ها به شرکای هم‌محلی نیاز دارند که بتوانند نیازهای آنها را پیش‌بینی کنند و به هر ضرب‌الاجل برای تحویل نیرو برسند. این امر مستلزم یک برنامه ذخیره سازی فعال برای اجزای زیرساخت حیاتی و مشارکت با شرکت های برق برای کاهش تقاضا در شبکه است، مانند توسعه تولید برق در محل.
  • سابقه اثبات شده مسیر: تیم‌های فنی که تجربه استقرار و راه‌اندازی خوشه‌های HPC با نیازهای توان متراکم و رویکردهای خنک‌کننده مایع پیشرفته را دارند. شجره رهبری در پست‌های کلیدی نشان می‌دهد که ارائه‌دهنده کولوکیشن کجا بوده است و با نوآوری‌های قدرت به کجا می‌رود.

فرصت های تازه

انفجار HPC و AI نشان دهنده زمان شگفت انگیز و فرصت های عظیم جدید برای شرکت ها است. ما در مرحله جنینی درک فرصت های هوش مصنوعی هستیم، اما بدون شک، نوآوری هایی که به وجود می آیند به قدرت بیشتری نیاز دارند. این صنعت را در نقطه عطف قرار می دهد و نیاز به کاوش عمیق در مورد بهترین گزینه ها برای تولید و انتقال برق، کارایی هزینه و مقیاس پذیری دارد و در عین حال اثرات زیست محیطی را محدود می کند. حالا زمانش فرا رسیده.


جو میناریک مدیر ارشد اجرایی این شرکت است بانک اطلاعات، ارائه‌دهنده خدمات هم‌مکان‌سازی لبه، اتصالات و خدمات مدیریت شده در کلاس سازمانی.