Η RAVEL σχεδιάζει μελέτη προγραμματισμού για την κατανεμημένη τεχνητή νοημοσύνη με γνώμονα την ισχύ

Η RAVEL ανακοίνωσε στις 12 Νοεμβρίου 2026 ερευνητική συνεργασία με τα Sandia National Laboratories στο πλαίσιο του Project Quicksilver, μιας πολυφασικής διερεύνησης του προγραμματισμού φόρτων εργασίας τεχνητής νοημοσύνης με γνώμονα την ισχύ σε γεωγραφικά κατανεμημένα υπολογιστικά περιβάλλοντα. Η πρώτη φάση θα καλύψει τρεις τοποθεσίες της Sandia και θα συγκρίνει συστήματα αερόψυξης και συστήματα ψύξης με εμβάπτιση.

Η μελέτη θα εξετάσει κατά πόσο η διαθεσιμότητα ισχύος, οι συνθήκες λειτουργίας και οι απαιτήσεις των φόρτων εργασίας μπορούν να καθοδηγήσουν τις αποφάσεις προγραμματισμού και τοποθέτησης, ώστε να αντιμετωπιστούν οι περιορισμοί ως προς την ενέργεια, τη χωρητικότητα και το κόστος. Στόχος της είναι να συμβάλει στον σχεδιασμό και τη λειτουργία των κέντρων δεδομένων, διερευνώντας πώς η ισχύς και η υπολογιστική χωρητικότητα μπορούν να αξιοποιηθούν πιο παραγωγικά, αντί να θεωρείται δεδομένο ότι η πρόσθετη χωρητικότητα οδηγεί αυτομάτως σε υποδομές που προσφέρουν μεγαλύτερη χρησιμότητα. Η ανακοίνωση περιγράφει προγραμματισμένες μετρήσεις, όχι ολοκληρωμένα ευρήματα ή αποδεδειγμένη εξοικονόμηση.

Η διευθύνουσα σύμβουλος και συνιδρύτρια της RAVEL, Denise Muyco, δήλωσε ότι το έργο θα διερευνήσει πώς η ενορχήστρωση μπορεί να καταστήσει πιο παραγωγικές τις επενδύσεις σε υποδομές τεχνητής νοημοσύνης, υποστηρίζοντας παράλληλα την πιο υπεύθυνη χρήση ενέργειας.

Πειραματικός σχεδιασμός σε τρεις τοποθεσίες

Η πρώτη φάση θα αξιολογήσει τα δύο περιβάλλοντα ψύξης σε τρεις τοποθεσίες της Sandia, οι οποίες συνδέονται μέσω δικτύου ευρείας περιοχής. Για τα περιβάλλοντα αερόψυξης θα χρησιμοποιηθεί ο πειραματικός σχεδιασμός Box–Behnken, ενώ για τα περιβάλλοντα ψύξης με εμβάπτιση θα χρησιμοποιηθεί ο σχεδιασμός Plackett–Burman. Το εύρος ζώνης και η ταχύτητα του δικτύου θα μεταβάλλονται μαζί με άλλους πειραματικούς παράγοντες.

Η ανάλυση ενεργειακής απόδοσης θα συγκρίνει πανομοιότυπους φόρτους εργασίας σε διαφορετικά περιβάλλοντα ψύξης και θα συνυπολογίζει τους υπολογιστικούς πόρους, την υποδομή πληροφορικής και τη λειτουργία των κέντρων δεδομένων. Οι μετρήσεις θα περιλαμβάνουν την κατανάλωση ενέργειας, την απόδοση TUE και την απόδοση προσαρμοσμένη βάσει του PUE, καθώς και τα δυνητικά οφέλη από την επαναχρησιμοποίηση θερμότητας. Αυτό το εύρος ανάλυσης συνδέει την τοποθέτηση των φόρτων εργασίας με τα γενικά έξοδα των εγκαταστάσεων και της ψύξης, αντί να μετρά τον υπολογιστικό εξοπλισμό μεμονωμένα.

Μια ξεχωριστή ανάλυση συνολικού κόστους ιδιοκτησίας θα αξιολογήσει πώς ο προγραμματισμός και η τοποθέτηση επηρεάζουν το υπολογιστικό κόστος σε κατανεμημένα περιβάλλοντα. Καλύπτει τις κεφαλαιουχικές και λειτουργικές δαπάνες που σχετίζονται με τις υποδομές, την ισχύ, την ψύξη, τη δικτύωση και τις λειτουργίες. Ένα τρίτο σκέλος εργασιών θα μετρήσει τον χρόνο ολοκλήρωσης των φόρτων εργασίας τεχνητής νοημοσύνης, συνεξετάζοντας τον χρόνο εκτέλεσης με την κατανάλωση ενέργειας και το κόστος, ώστε οι ερευνητές να μπορούν να εξετάσουν τους συμβιβασμούς μεταξύ αυτών των στόχων.

Ομοσπονδιακή ενορχήστρωση σε διαφορετικές τοποθεσίες

Η RAVEL περιγράφει το Orchestrate AI ως ένα ομοσπονδοποιημένο επίπεδο ενορχήστρωσης για τη διαχείριση φόρτων εργασίας τεχνητής νοημοσύνης σε ετερογενείς, γεωγραφικά κατανεμημένους πόρους. Το προβλεπόμενο μοντέλο συντονίζει τις τοποθεσίες ως ενιαίο σύστημα, αντί να βελτιστοποιεί ανεξάρτητα κάθε περιβάλλον. Ο προγραμματισμός με γνώμονα την ισχύ και η διαχείριση βάσει πολιτικών λαμβάνουν υπόψη τη διαθέσιμη ισχύ, το κόστος, τις απαιτήσεις απόδοσης, τις συνθήκες των υποδομών, τις ανάγκες των φόρτων εργασίας και τις λειτουργικές προτεραιότητες.

Ο Dave Martinez, επικεφαλής προγραμμάτων μηχανικής και έργων για τις Υπηρεσίες Υπολογιστικής Υποδομής στη Sandia, περιέγραψε το αντικείμενο της συνεργασίας: «Στο πλαίσιο συμφωνίας συνεργατικής έρευνας και ανάπτυξης με τη RAVEL, θα διερευνήσουμε κατά πόσο η δυναμική τοποθέτηση φόρτων εργασίας μπορεί να αξιοποιήσει καλύτερα τη διαθέσιμη ισχύ και τους διαθέσιμους υπολογιστικούς πόρους, εξισορροπώντας παράλληλα τις επιδόσεις και το κόστος.»

Αυτός ο πειραματικός σχεδιασμός έχει σημασία, επειδή η μετακίνηση ή ο επαναπρογραμματισμός ενός φόρτου εργασίας μπορεί να επηρεάσει περισσότερα από την κατανάλωση ενέργειάς του. Ο σχεδιασμός των δοκιμών παρακολουθεί επίσης το κόστος δικτύωσης και λειτουργίας, τα περιβάλλοντα ψύξης και τον χρόνο εκτέλεσης, επιτρέποντας στους ερευνητές να αξιολογήσουν τις αποφάσεις τοποθέτησης υπό το πρίσμα διαφόρων περιορισμών των υποδομών.

Επέκταση σε εργαστήρια και SC26

Η Sandia είναι ο αρχικός επικεφαλής της έρευνας. Οι συνεργάτες σχεδιάζουν να επεκτείνουν το Project Quicksilver και σε άλλα εθνικά εργαστήρια του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ και να διερευνήσουν πρόσθετες περιπτώσεις χρήσης για το περιβάλλον και τη βελτιστοποίηση των επιδόσεων.

Η RAVEL και η Sandia έχουν προγραμματίσει να συζητήσουν την πειραματική προσέγγιση, τις προγραμματισμένες φάσεις δοκιμών και τα αναμενόμενα ερευνητικά αποτελέσματα στο περίπτερο του Υπουργείου Ενέργειας κατά τη διάρκεια του SC26, στις 17 Νοεμβρίου 2026.

Το βασικό ερώτημα του Project Quicksilver είναι κατά πόσο η αντιμετώπιση ξεχωριστών κέντρων δεδομένων ως συντονισμένου συστήματος μπορεί να βελτιώσει την ενεργειακή χρήση και τα οικονομικά της υπολογιστικής λειτουργίας, χωρίς να υποβαθμίσει τις επιδόσεις των φόρτων εργασίας. Το σχέδιο μετρήσεων αναδεικνύει ότι πρόκειται για ζήτημα υποδομών με πολλαπλές παραμέτρους: οι αποφάσεις προγραμματισμού επηρεάζουν την κατανάλωση ισχύος, αλλά η ψύξη, η δικτύωση, οι κεφαλαιουχικές δαπάνες και ο χρόνος ολοκλήρωσης καθορίζουν επίσης κατά πόσο οι αποφάσεις αυτές καθιστούν την κατανεμημένη υπολογιστική λειτουργία πιο παραγωγική.