InfraPartners και Emerald AI Παρουσιάζουν τα «Flex-Ready Data Centers» για την Αντιμετώπιση του Προβλήματος Ισχύος του AI

Η ταχεία επέκταση του τεχνητού νοού είναι σε θέση να πιέζει τις υποδομές ισχύος στα όριά τους. Η εκπαίδευση και η εκτέλεση μεγάλων μοντέλων AI απαιτούν巨ες υπολογιστικέςคลουστερ που καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας, συχνά πιο γρήγορα από ό,τι οι τοπικές ηλεκτρικές γραμμές μπορούν να επεκταθούν. Σε απάντηση, η InfraPartners και η Emerald AI έχουν ανακοινώσει μια συνεργασία που στοχεύει στην επανεξέταση του τρόπου με τον οποίο τα κέντρα δεδομένων AI αλληλεπιδρούν με το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, με λεπτομέρειες στο whitepaper.

Οι εταιρείες εισαγάγουν μια νέα αρχιτεκτονική που ονομάζεται Flex-Ready Data Centers, που συνδυάζει το modulaire υποδομής σχεδιασμού της InfraPartners με το λογισμικό διαχείρισης της Emerald AI. Ο στόχος είναι να μετατρέψουν τα κέντρα δεδομένων από στατικά καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας σε δυναμικούς συμμετέχοντες στο δίκτυο που μπορούν να điều chỉnh την ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας σε πραγματικό χρόνο.

Αντί να θεωρούν την κατανάλωση ενέργειας ως σταθερή, η προσέγγιση επιτρέπει τις εγκαταστάσεις να ευθυγραμμίσουν τις υπολογιστικές εργασίες με τις συνθήκες του δικτύου, τη διαθεσιμότητα ανανεώσιμης ενέργειας και την τιμολόγηση ηλεκτρικής ενέργειας – ξεκλείδωνοντας επιπλέον ικανότητα και βελτιώνοντας την συνολική σταθερότητα του δικτύου.

Γιατί η Υποδομή AI Δημιουργεί μια Κρίση Ισχύος

Οι εργασίες AI είναι μεταξύ των ταχύτερα αυξανόμενων πηγών ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας παγκοσμίως. Το white paper που εκδόθηκε μαζί με τη συνεργασία υπογραμμίζει πώς τα κέντρα δεδομένων έχουν γίνει μια από τις πιο γεωγραφικά συγκεντρωμένες και ταχέως επεκτεινόμενες φορτίσεις στα σύγχρονα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας.

Την ίδια στιγμή, η επέκταση του δικτύου είναι σε υστέρηση. Οι κατασκευές μεταφοράς, η έλλειψη εργατικών και οι περιορισμοί της αλυσίδας εφοδιασμού σημαίνουν ότι новые εγκαταστάσεις possono να αντιμετωπίσουν πολυετείς αναμονές για να εξασφαλίσουν συνδέσεις δικτύου. Εν τω μεταξύ, η αυξανόμενη μερίδα της ανανεώσιμης ενέργειας – ιδιαίτερα του ανέμου και του ηλίου – εισάγει αβεβαιότητα στην προσφορά, καθιστώντας τη συγχρονισμένη ισορροπία της παραγωγής και της ζήτησης πιο σύνθετη.

Αυτή η δυναμική δημιουργεί μια δομική ανισορροπία: η υποδομή AI χρειάζεται περισσότερη ισχύ, αλλά το δίκτυο δεν μπορεί να επεκταθεί αρκετά γρήγορα για να την παρέχει.

Το white paper υποστηρίζει ότι η λύση μπορεί να μην είναι απλώς η κατασκευή περισσότερης ικανότητας δικτύου. Αντίθετα, προτείνει ότι τα κέντρα δεδομένων μπορούν να γίνουν εύκαμπτοι πόροι που βοηθούν στη σταθεροποίηση των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας, απορροφώντας την περίσσεια ανανεώσιμης ενέργειας ή μειώνοντας τη ζήτηση κατά τη διάρκεια της πίεσης του δικτύου.

Το Σχέδιο του Flex-Ready Data Center

Η συνεργασία ενσωματώνει δύο βασικές τεχνολογίες:

• Η αρχιτεκτονική Upgradeable Data Center της InfraPartners, σχεδιασμένη για να υποστηρίξει διαδοχικές γενιές υλικού AI χωρίς σημαντικές ανασχεδιασμούς.
• Η πλατφόρμα Emerald Conductor της Emerald AI, ένα λογισμικό που διαχειρίζεται τις υπολογιστικές εργασίες, τις εγκαταστάσεις και τα σήματα δικτύου.

Μαζί, σχηματίζουν αυτό που οι εταιρείες ονομάζουν Flex-Ready Data Center, σχεδιασμένο από την αρχή για να συμμετάσχει στις αγορές ενέργειας και στη διαχείριση δικτύου.

Σύμφωνα με το white paper, αυτή η ενσωμάτωση επιτρέπει στα κέντρα δεδομένων να υποστηρίξουν την ανάπτυξη του AI ενώ βελτιώνουν τη σταθερότητα του δικτύου, μειώνουν τις εκπομπές και ξεκλειδώνουν νέες οικονομικές αξίες μέσω προγραμμάτων δικτύου.

Αντί να προσθέτουν ευελιξία αργότερα, η αρχιτεκτονική ενσωματώνει την ευαισθησία στην ενέργεια ακριβώς στις επιχειρησιακές εργασίες από την πρώτη ημέρα.

Οι Τρεις Διαστάσεις της Ευελιξίας των Κέντρων Δεδομένων

Κεντρικό στη σχεδίαση είναι ένα πλαίσιο που διαιρεί την ευελιξία των κέντρων δεδομένων σε τρεις αλληλεπιδρούντες επίπεδους: χρονική, χωρική και πόρων ευελιξία.

Χρονική Ευελιξία

Η χρονική ευελιξία εστιάζει στην μετατόπιση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας με το χρόνο. Αντί να τρέχουν συνεχώς τις εργασίες σε πλήρη ένταση, οι υπολογιστικές εργασίες μπορούν να προγραμματιστούν με βάση τη διαθεσιμότητα ηλεκτρικής ενέργειας, την τιμολόγηση ή τα επίπεδα πίεσης του δικτύου.

Τεχνικές περιλαμβάνουν:

• την αναβολή μη επείγουσων εργασιών εκπαίδευσης AI
• τη δυναμική μείωση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας
• τη ρύθμιση της λειτουργίας του συστήματος ψύξης
• τη συντονισμένη λειτουργία με τοπική αποθήκευση ενέργειας

Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει στα κέντρα δεδομένων να μειώσουν τη ζήτηση κατά τη διάρκεια της πίεσης του δικτύου ενώ αυξάνουν την κατανάλωση όταν η παραγωγή ανανεώσιμης ενέργειας είναι άφθονη.

Χωρική Ευελιξία

Η χωρική ευελιξία επεκτείνει την έννοια πέρα από μια εγκατάσταση.

Οι μεγάλες εταιρείες AI συχνά τρέχουν πολλά κέντρα δεδομένων σε διάφορες περιοχές. Με την έξυπνη μετακίνηση των εργασιών μεταξύ των εγκαταστάσεων, οι χειριστές μπορούν να οδηγήσουν τις υπολογιστικές εργασίες σε τοποθεσίες όπου η ηλεκτρική ενέργεια είναι φθηνότερη, καθαρότερη ή πιο διαθέσιμη.

Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι οι εργασίες AI μπορούν να ακολουθήσουν την παραγωγή ανανεώσιμης ενέργειας ή να αποφύγουν περιοχές που αντιμετωπίζουν πίεση δικτύου.

Ευελιξία Πόρων

Το τρίτο επίπεδο αφορά τη συντονισμένη λειτουργία όλων των ελεγχόμενων υποδομών εντός eines κέντρου δεδομένων.

Αυτό περιλαμβάνει:

• GPU και συστήματα IT
• υποδομή ψύξης
• απαραίτητες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας (UPS)
• συστήματα αποθήκευσης μπαταριών
• τοπική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

Όταν διαχειρίζονται μαζί, αυτά τα περιουσιακά στοιχεία επιτρέπουν σε μια εγκατάσταση να điều chỉnh την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ενώ διατηρεί την αξιοπιστία και τις συμφωνίες επιπέδου υπηρεσίας.

Emerald Conductor: Διαχείριση Υπολογισμού, Εγκαταστάσεων και Δικτύου

Το επίπεδο διαχείρισης που επιτρέπει αυτές τις ικανότητες είναι η πλατφόρμα Emerald Conductor της Emerald AI.

Το σύστημα λειτουργεί ως eine ιεραρχική πλατφόρμα ελέγχου που καλύπτει τρία επιχειρησιακά επίπεδα:

1. Επίπεδο IT

Στο επίπεδο υπολογισμού, η Emerald Conductor ενσωματώνεται με προγραμματιστές εργασιών και τηλεμετρία συστήματος για να điều chỉnh την ένταση υπολογισμού. Προγνωστικά μοντέλα αναγνωρίζουν εργασίες που μπορούν να αναβληθούν ή να αναμορφωθούν χωρίς να παραβιάζουν τις συμφωνίες επιπέδου υπηρεσίας.

Η εκπαίδευση AI, η επεξεργασία batch και άλλες εργασίες που δεν είναι κρίσιμες για την καθυστέρηση γίνονται υποψήφιες για ευέλικτη προγραμματισμό.

2. Επίπεδο Εγκατάστασης

Η πλατφόρμα συνδέεται επίσης με το σύστημα διαχείρισης κτιρίου (BMS) του κέντρου δεδομένων, εισάγοντας τηλεμετρία από την υποδομή ψύξης, τα συστήματα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, τα UPS και τις μπαταρίες.

Αυτό επιτρέπει στο λογισμικό να điều chỉnh δυναμικά τις παραμέτρους λειτουργίας, να αποστέλλει αποθηκευμένη ενέργεια ή να συντονίζει στρατηγικές ψύξης ενώ σεβόμαστε τις ασφαλείς περιθώρια και τις απαιτήσεις διπλοποίησης.

3. Επίπεδο Δικτύου

Στο εξωτερικό επίπεδο, η Emerald Conductor συνδέει τα κέντρα δεδομένων με σήματα δικτύου, συμπεριλαμβανομένων των συμβάντων απόκρισης ζήτησης, των τιμών ηλεκτρικής ενέργειας και των ενημερώσεων αξιοπιστίας.

Αυτά τα σήματα μεταφράζονται σε συντονισμένες ενέργειες σε IT και εγκαταστάσεις υποδομής, ermögνοντας την αυτοματοποιημένη συμμετοχή σε προγράμματα αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας και υπηρεσίες σταθεροποίησης δικτύου.

Η Αρχιτεκτονική Upgradeable Data Center της InfraPartners

Ενώ η Emerald AI παρέχει το επίπεδο διαχείρισης, η InfraPartners εστιάζει σε πώς η φυσική υποδομή σχεδιάζεται και κατασκευάζεται.

Η αρχιτεκτονική Upgradeable Data Center της είναι σχεδιασμένη για να αντιμετωπίσει ένα διαφορετικό αλλά συναφές πρόβλημα: την ταχεία εξέλιξη του υλικού AI.

Οι σύγχρονες GPU και επιταχυντές συχνά απαιτούν νέες πυκνότητες ισχύος, τεχνολογίες ψύξης και διατάξεις υποδομής κάθε λίγα χρόνια. Τα παραδοσιακά κέντρα δεδομένων δυσκολεύονται να προσαρμοστούν, οδηγώντας σε δαπανηρές ανακατασκευές ή εγκαταλελειμμένες ικανότητες.

Η αρχιτεκτονική της InfraPartners εισάγει fungible αρχιτεκτονικές ισχύος και ψύξης που μπορούν να υποστηρίξουν πολλές γενιές υλικού χωρίς σημαντικές ανασχεδιασμούς.

Η εταιρεία βασίζεται επίσης σε μεγάλο βαθμό στη κατασκευή εργοστασίου, με περίπου 80% της εγκατάστασης να συναρμολογείται και να ελέγχεται εκτός τοποθεσίας πριν από την ανάπτυξη. Αυτό το μοντέλο κατασκευής μειώνει τους χρόνους κατασκευής ενώ βελτιώνει τον έλεγχο ποιότητας και την επαναληψιμότητα.

Οι εγκαταστάσεις μπορούν να επεκταθούν σταδιακά, από 5-megawatt εγκαταστάσεις σε εγκαταστάσεις γιγαβατ, επιτρέποντας στους χειριστές να αυξήσουν την ικανότητα καθώς η ζήτηση AI αυξάνεται.

Ενσωμάτωση Ευελιξίας στο Επίπεδο Υποδομής

Η συνεργασία ενσωματώνει τα δύο συστήματα μέσω βαθιάς τηλεμετρίας και ελέγχου.

Τα συστήματα διαχείρισης κτιρίου της InfraPartners στέλνουν δεδομένα λειτουργίας σε πραγματικό χρόνο – συμπεριλαμβανομένων των μετρήσεων ισχύος, ψύξης και ενέργειας – στο μηχανισμό βελτιστοποίησης της Emerald Conductor.

Η πλατφόρμα διαχείρισης καθορίζει τότε πώς οι εργασίες, οι εγκαταστάσεις υποδομής και τα περιουσιακά στοιχεία ενέργειας πρέπει να ανταποκριθούν στις συνθήκες δικτύου.

Επειδή η υποδομή είναι σχεδιασμένη με ευελιξία, το σύστημα μπορεί να điều chỉnh τις εργασίες χωρίς να επηρεάζει την αξιοπιστία ή τις απαιτήσεις διαθεσιμότητας.

Αυτός ο βαθμός ενσωμάτωσης επιτρέπει επίσης στα κέντρα δεδομένων να συμμετέχουν σε προγράμματα δικτύου όπως:

• απάντηση ζήτησης
• ολική αγορά ηλεκτρικής ενέργειας
• υπηρεσίες σταθεροποίησης δικτύου

Αυτά τα προγράμματα δημιουργούν νέες πηγές εσόδων ενώ βοηθούν τις εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας να διαχειρίζονται την ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας.

Ένας Νέος Τύπος Υποδομής AI

Καθώς το AI συνεχίζει να επεκτείνεται σε διάφορους κλάδους, η διαθεσιμότητα ενέργειας γίνεται ένας από τους ορισμούς περιορισμούς της ανάπτυξης της τεχνολογίας.

Το μοντέλο Flex-Ready Data Center προτείνει μια διαφορετική προσέγγιση για την κλιμάκωση της υποδομής υπολογισμού. Αντί να αντιμετωπίζουν τα κέντρα δεδομένων ως παθητικές φορτίσεις στο δίκτυο, η σχεδίαση τα θέτει ως ενεργούς συμμετέχοντες στα συστήματα ενέργειας, ικανούς να συντονίζουν την υπολογιστική ζήτηση με τη διαθεσιμότητα ισχύος.

Εάν υιοθετηθεί ευρέως, η αρχιτεκτονική θα μπορούσε να βοηθήσει στην επιτάχυνση της ανάπτυξης του AI ενώ μειώνει την πίεση στις ηλεκτρικές υποδομές – μια ολοένα και πιο κρίσιμη πρόκληση καθώς τα μοντέλα AI μεγαλώνουν και γίνονται πιο ενεργοβόρα.