Το AI και το AR αυξάνουν τη ζήτηση δεδομένων – Το υλικό ανοιχτού κώδικα ανταποκρίνεται στην πρόκληση

Τα δεδομένα είναι η πηγή ζωής της ψηφιακής οικονομίας και καθώς οι νέες τεχνολογίες αναδύονται και εξελίσσονται, η ζήτηση για ταχύτερους ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων, χαμηλότερους χρόνους καθυστέρησης και υψηλότερη υπολογιστική ισχύ στα κέντρα δεδομένων αυξάνεται εκθετικά. Οι νέες τεχνολογίες πιέζουν τα όρια της μετάδοσης και επεξεργασίας δεδομένων και η υιοθέτηση τεχνολογιών ανοιχτού κώδικα μπορεί να βοηθήσει τους χειριστές των κέντρων δεδομένων να μεγιστοποιήσουν τις τρέχουσες λειτουργίες τους και να προετοιμαστούν για το μέλλον. Ακολουθούν ορισμένα παραδείγματα τεχνολογίας που οδηγεί τη ζήτηση για υψηλή υπολογιστική και τρόπους με τους οποίους η τεχνολογία ανοιχτού κώδικα, οι κοινότητες και τα πρότυπα συμβάλλουν στην αντιμετώπιση αυτής της ζήτησης σε κλίμακα με βιώσιμο τρόπο.

Τεχνητή Νοημοσύνη και Εκμάθηση Μηχανών

Οι τεχνολογίες τεχνητής νοημοσύνης (AI) και μηχανικής μάθησης (ML) φέρνουν επανάσταση σε διάφορους τομείς, όπως π.χ επεξεργασία φυσικής γλώσσας, όραση υπολογιστή, αναγνώρισης ομιλίας, συστήματα συστάσεων και αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα. Το AI και το ML επιτρέπουν στους υπολογιστές να μαθαίνουν από δεδομένα και να εκτελούν εργασίες που συνήθως απαιτούν ανθρώπινη νοημοσύνη.

Ωστόσο, η τεχνητή νοημοσύνη και η ML απαιτούν επίσης τεράστιες ποσότητες δεδομένων και υπολογιστική ισχύ για την εκπαίδευση και εκτέλεση πολύπλοκων μοντέλων και αλγορίθμων. Για παράδειγμα, το GPT-3, ένα από τα πιο προηγμένα μοντέλα φυσικής γλώσσας στον κόσμο, έχει 175 δισεκατομμύρια παραμέτρους και εκπαιδεύτηκε σε 45 terabytes δεδομένων κειμένου. Για την αποτελεσματική επεξεργασία τέτοιων συνόλων δεδομένων μεγάλης κλίμακας και μοντέλων, οι εφαρμογές AI και ML χρειάζονται συστήματα υπολογιστών υψηλής απόδοσης (HPC) που μπορούν να προσφέρουν ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων υψηλής ταχύτητας, χαμηλές καθυστερήσεις και υψηλή υπολογιστική ισχύ.

Μία από τις αναδυόμενες τάσεις στο HPC είναι η χρήση εξειδικευμένων επεξεργαστών όπως GPU ή TPU που είναι βελτιστοποιημένες για παράλληλη επεξεργασία και λειτουργίες μήτρας που είναι κοινές σε φόρτους εργασίας AI και ML. Για παράδειγμα, ο Grace CPU της NVIDIA είναι ένας νέος επεξεργαστής που έχει σχεδιαστεί ειδικά για εφαρμογές HPC που αξιοποιεί την τεχνολογία GPU της NVIDIA για να προσφέρει έως και 10 φορές ταχύτερη απόδοση από τους τρέχοντες επεξεργαστές x86. Η Grace CPU υποστηρίζει επίσης γρήγορες διασυνδέσεις όπως το NVLink που επιτρέπουν ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων υψηλής ταχύτητας μεταξύ CPU και GPU.

Επαυξημένη Πραγματικότητα και Εικονική Πραγματικότητα

Το Apple Vision Pro έκανε παλιρροϊκά κύματα κατά την αποκάλυψή του. Η επαυξημένη πραγματικότητα (AR) και η εικονική πραγματικότητα (VR) είναι δύο από τις πιο καθηλωτικές και διαδραστικές τεχνολογίες που μεταμορφώνουν διάφορους κλάδους όπως η ψυχαγωγία, η εκπαίδευση, η υγειονομική περίθαλψη και η κατασκευή. Το AR επικαλύπτει ψηφιακές πληροφορίες πάνω από τον πραγματικό κόσμο, ενώ η εικονική πραγματικότητα δημιουργεί ένα πλήρως προσομοιωμένο περιβάλλον που μπορούν να βιώσουν οι χρήστες μέσω ενός ακουστικού.

Ωστόσο, αυτές οι τεχνολογίες θέτουν επίσης σημαντικές προκλήσεις για τη μεταφορά και την επεξεργασία δεδομένων. Λόγω της πρόσφατης κυκλοφορίας του, οι λεπτομέρειες σχετικά με το Apple Vision Pro εξακολουθούν να εκκρεμούν. Ωστόσο, άλλα ακουστικά VR είναι διαθέσιμα εδώ και λίγο καιρό, οπότε μπορούμε να κάνουμε κάποιες υποθέσεις. Για παράδειγμα, τα ακουστικά VR όπως το Oculus Quest 2 απαιτούν σύνδεση υψηλής ταχύτητας με υπολογιστή ή διακομιστή cloud για τη ροή περιεχομένου βίντεο και ήχου υψηλής ποιότητας, καθώς και παρακολούθηση και εισαγωγή δεδομένων από τα ακουστικά και τους ελεγκτές. Ο ρυθμός μετάδοσης bit βίντεο, που είναι η ποσότητα των δεδομένων που μεταφέρονται ανά δευτερόλεπτο, εξαρτάται από την ταχύτητα με την οποία η GPU μπορεί να κωδικοποιήσει το σήμα από την πλευρά του υπολογιστή ή του διακομιστή και την ταχύτητα με την οποία ο επεξεργαστής Quest 2 μπορεί να αποκωδικοποιήσει το σήμα στην πλευρά του ακουστικού .

Σύμφωνα με την Oculus, ο συνιστώμενος ρυθμός μετάδοσης bit για ροή VR είναι μεταξύ 150 Mbps έως 500 Mbps, ανάλογα με την ανάλυση και τον ρυθμό καρέ. Αυτό σημαίνει ότι η ροή VR απαιτεί πολύ υψηλότερο ρυθμό μεταφοράς δεδομένων από άλλες διαδικτυακές δραστηριότητες, όπως η περιήγηση στο web ή η ροή μουσικής. Επιπλέον, η ροή VR απαιτεί επίσης χαμηλή καθυστέρηση, που είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να ταξιδέψει ένα σήμα από το ένα σημείο στο άλλο. Ο υψηλός λανθάνων χρόνος μπορεί να προκαλέσει καθυστερημένο ή νευρικό παιχνίδι, το οποίο μπορεί να καταστρέψει τη βύθιση και να προκαλέσει ασθένεια κίνησης.

Η καθυστέρηση εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως η ταχύτητα δικτύου, η απόσταση μεταξύ των συσκευών και οι αλγόριθμοι κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης. Σύμφωνα με την Oculus, η ιδανική καθυστέρηση για ροή VR είναι κάτω από 20 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Ωστόσο, η επίτευξη αυτού του επιπέδου απόδοσης δεν είναι εύκολη, ειδικά μέσω ασύρματων συνδέσεων όπως το Wi-Fi ή το 5G.

Τεχνολογίες ανοιχτού κώδικα για βελτιστοποίηση κέντρων δεδομένων

Καθώς οι νέες τεχνολογίες οδηγούν τη ζήτηση για ταχύτερους ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων, χαμηλότερους χρόνους καθυστέρησης και υψηλότερη υπολογιστική ισχύ στα κέντρα δεδομένων, οι χειριστές των κέντρων δεδομένων αντιμετωπίζουν πολλές προκλήσεις όπως η αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας, η απαίτηση νέων απαιτήσεων ψύξης, η χρήση χώρου, το λειτουργικό κόστος και ο γρήγορος ρυθμός καινοτομία και ανανέωση υλικού. Για να αντιμετωπίσουν αυτές τις προκλήσεις, οι φορείς εκμετάλλευσης κέντρων δεδομένων πρέπει να βελτιστοποιήσουν την τρέχουσα υποδομή τους και να υιοθετήσουν νέα πρότυπα και τεχνολογίες που μπορούν να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητά τους και την επεκτασιμότητα τους.

Αυτός είναι ο στόχος του Open19 Project, α Συμμαχία Βιώσιμης και Κλιμακόμενης Υποδομής πρωτοβουλία τώρα μέρος του Ιδρύματος Linux. Το Open19 Project είναι ένα ανοιχτό πρότυπο για το υλικό των κέντρων δεδομένων που βασίζεται σε κοινούς παράγοντες μορφής και παρέχει υψηλής απόδοσης διανομή ενέργειας επόμενης γενιάς, επαναχρησιμοποιήσιμα εξαρτήματα και ευκαιρίες για αναδυόμενες διασυνδέσεις υψηλής ταχύτητας. Η αποστολή SSIA και τα ανοιχτά πρότυπα που δημιουργήθηκαν μέσω του έργου Open19 συμβαδίζουν με την προσπάθεια της ευρύτερης βιομηχανίας προς την αποτελεσματικότητα, την επεκτασιμότητα και τη βιωσιμότητα για την υποδομή που τροφοδοτεί την ψηφιακή ζωή και τις κοινότητές μας. ο Open Compute έργου είναι μια άλλη προσπάθεια για την αποτελεσματική υποστήριξη των αυξανόμενων απαιτήσεων σε υπολογιστική υποδομή. Αυτό το έργο προωθεί ομοίως τη συνεργασία με γνώμονα την κοινότητα μεταξύ των εταίρων του κλάδου για την ανάπτυξη λύσεων κέντρων δεδομένων, με εστίαση σε μεγέθη ραφιών διακομιστών 21 ιντσών που χρησιμοποιούνται συνήθως από μεγάλα colos και υπερκλιμάκωση. Το πεδίο εφαρμογής του OCP επεκτείνεται επίσης στην εγκατάσταση του κέντρου δεδομένων, καθώς και στα εσωτερικά στοιχεία πληροφορικής των διακομιστών.

Συμπέρασμα

Οι νέες τεχνολογίες οδηγούν τη ζήτηση για ταχύτερους ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων, χαμηλότερους λανθάνοντες χρόνους και υψηλότερη υπολογιστική ισχύ στα κέντρα δεδομένων, ενώ οι κοινότητες, οι κυβερνήσεις και οι εταιρείες επικεντρώνονται στη διαχείριση των πόρων και τις αυξημένες ανησυχίες για τη βιωσιμότητα σχετικά με τη χρήση νερού, τη διαχείριση ενέργειας και άλλες πτυχές της τεχνολογίας με ένταση άνθρακα δημιουργία, χρήση και ανάπτυξη. Η υιοθέτηση τεχνολογιών ανοιχτού κώδικα, που αναπτύχθηκαν σε φόρουμ με γνώμονα την κοινότητα, όπως το SSIA και το Linux Foundation, μπορεί να βοηθήσει τους χειριστές των κέντρων δεδομένων να μεγιστοποιήσουν τις τρέχουσες λειτουργίες τους και να προετοιμαστούν για ένα μέλλον πιο βιώσιμο καθώς ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις αυτών των συναρπαστικών νέων εφαρμογών.