La IA y la RA están impulsando la demanda de datos – El hardware de código abierto está respondiendo al desafío

Los datos son la savia de la economía digital, y a medida que surgen y evolucionan nuevas tecnologías, la demanda de velocidades de transferencia de datos más rápidas, latencias más bajas y mayor potencia de cálculo en los centros de datos está aumentando exponencialmente. Las nuevas tecnologías están empujando los límites de la transmisión y el procesamiento de datos, y la adopción de tecnologías de código abierto puede ayudar a los operadores de centros de datos a maximizar sus operaciones actuales y prepararse para el futuro. A continuación, se presentan algunos ejemplos de tecnologías que impulsan la demanda de cálculo de alta velocidad y formas en que la tecnología de código abierto, las comunidades y los estándares están ayudando a abordar esta demanda a gran escala de manera sostenible.

Inteligencia Artificial y Aprendizaje Automático

Las tecnologías de inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (AA) están revolucionando diversos dominios, como el procesamiento del lenguaje natural, la visión por computadora, el reconocimiento de voz, los sistemas de recomendación y los vehículos autónomos. La IA y el AA permiten que las computadoras aprendan de los datos y realicen tareas que normalmente requieren inteligencia humana.

Sin embargo, la IA y el AA también requieren grandes cantidades de datos y potencia de cálculo para entrenar y ejecutar modelos y algoritmos complejos. Por ejemplo, GPT-3, uno de los modelos de lenguaje natural más avanzados del mundo, tiene 175 mil millones de parámetros y se entrenó con 45 terabytes de datos de texto. Para procesar conjuntos de datos y modelos de gran escala de manera eficiente, las aplicaciones de IA y AA necesitan sistemas de cálculo de alta velocidad (HPC) que puedan ofrecer velocidades de transferencia de datos de alta velocidad, latencias bajas y gran potencia de cálculo.

Una de las tendencias emergentes en HPC es el uso de procesadores especializados, como GPU o TPU, que están optimizados para el procesamiento paralelo y las operaciones matriciales comunes en las cargas de trabajo de IA y AA. Por ejemplo, el procesador Grace CPU de NVIDIA es un procesador nuevo diseñado específicamente para aplicaciones de HPC que aprovecha la tecnología de GPU de NVIDIA para ofrecer hasta 10 veces más rendimiento que los CPU x86 actuales. El procesador Grace CPU también admite interconexiones rápidas como NVLink que permiten velocidades de transferencia de datos de alta velocidad entre CPU y GPU.

Realidad Aumentada y Realidad Virtual

El Apple Vision Pro causó un gran revuelo durante su presentación. La realidad aumentada (RA) y la realidad virtual (RV) son dos de las tecnologías más inmersivas y interactivas que están transformando diversas industrias, como el entretenimiento, la educación, la atención médica y la fabricación. La RA superpone información digital sobre el mundo real, mientras que la RV crea un entorno completamente simulado que los usuarios pueden experimentar a través de un casco.

Sin embargo, estas tecnologías también plantean desafíos significativos para la transferencia y el procesamiento de datos. Debido a su reciente lanzamiento, los detalles sobre el Apple Vision Pro aún están pendientes. Sin embargo, otros cascos de RV han estado disponibles durante un tiempo, por lo que podemos hacer algunas suposiciones. Por ejemplo, los cascos de RV como Oculus Quest 2 requieren una conexión de alta velocidad a un PC o un servidor en la nube para transmitir contenido de video y audio de alta calidad, así como datos de seguimiento y entrada del casco y los controladores. La tasa de bits de video, que es la cantidad de datos transferidos por segundo, depende de la velocidad a la que la GPU puede codificar la señal en el lado del PC o del servidor y la velocidad a la que el procesador del casco puede decodificar la señal en el lado del casco.

Según Oculus, la tasa de bits recomendada para la transmisión de RV es de entre 150 Mbps y 500 Mbps, dependiendo de la resolución y la tasa de cuadros. Esto significa que la transmisión de RV requiere una tasa de transferencia de datos mucho más alta que otras actividades en línea, como la navegación web o la transmisión de música. Además, la transmisión de RV también requiere una latencia baja, que es el tiempo que tarda una señal en viajar de un punto a otro. Una latencia alta puede causar un juego entrecortado o con problemas de movimiento, lo que puede arruinar la inmersión y causar mareo.

La latencia depende de varios factores, como la velocidad de la red, la distancia entre los dispositivos y los algoritmos de codificación y decodificación. Según Oculus, la latencia ideal para la transmisión de RV es inferior a 20 milisegundos. Sin embargo, lograr este nivel de rendimiento no es fácil, especialmente sobre conexiones inalámbricas como Wi-Fi o 5G.

Tecnologías de Código Abierto para la Optimización de Centros de Datos

A medida que las nuevas tecnologías impulsan la demanda de velocidades de transferencia de datos más rápidas, latencias más bajas y mayor potencia de cálculo en los centros de datos, los operadores de centros de datos enfrentan varios desafíos, como el aumento del consumo de energía, los requisitos de enfriamiento exigentes, la utilización del espacio, los costos operativos y un ritmo rápido de innovación y renovación de hardware. Para abordar estos desafíos, los operadores de centros de datos necesitan optimizar su infraestructura actual y adoptar nuevos estándares y tecnologías que puedan mejorar su eficiencia y escalabilidad.

Este es el objetivo del Proyecto Open19, una iniciativa de la Alianza de Infraestructura Sostenible y Escalable que ahora forma parte de la Fundación Linux. El Proyecto Open19 es un estándar abierto para el hardware de centros de datos que se basa en factores de forma comunes y proporciona una distribución de energía de alta eficiencia, componentes reutilizables y oportunidades para interconexiones de alta velocidad emergentes. La misión de la SSIA y los estándares abiertos creados a través del Proyecto Open19 están en línea con el impulso general de la industria hacia la eficiencia, la escalabilidad y la sostenibilidad para la infraestructura que impulsa nuestras vidas y comunidades digitales. El Proyecto Open Compute es otro esfuerzo para apoyar de manera eficiente las crecientes demandas sobre la infraestructura de cálculo. Este proyecto fomenta la colaboración comunitaria entre socios de la industria para desarrollar soluciones de centros de datos, con un enfoque en tamaños de bastidor de servidor de 21 pulgadas que suelen usarse en grandes centros de datos y proveedores de servicios en la nube. El alcance del OCP también se extiende al centro de datos y a los componentes de TI internos de los servidores.

Conclusión

Las nuevas tecnologías están impulsando la demanda de velocidades de transferencia de datos más rápidas, latencias más bajas y mayor potencia de cálculo en los centros de datos, mientras que las comunidades, los gobiernos y las empresas se centran en la gestión de recursos y las crecientes preocupaciones sobre la sostenibilidad en torno al uso del agua, la gestión de la energía y otros aspectos intensivos en carbono de la creación, el uso y la implementación de tecnología. La adopción de tecnologías de código abierto, desarrolladas en foros impulsados por la comunidad como la SSIA y la Fundación Linux, puede ayudar a los operadores de centros de datos a maximizar sus operaciones actuales y prepararse para un futuro más sostenible a medida que satisfacen las demandas de estas emocionantes nuevas aplicaciones.