AI และ AR กำลังขับเคลื่อนความต้องการข้อมูล – ฮาร์ดแวร์แบบโอเพ่นซอร์สกำลังตอบสนองความท้าทาย

ข้อมูลเป็นเลือดที่หล่อเลี้ยงเศรษฐกิจดิจิทัล และเมื่อเทคโนโลยีใหม่ๆ เกิดขึ้นและพัฒนา ความต้องการอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่เร็วขึ้น ความล่าช้าที่ต่ำลง และพลังการประมวลผลที่สูงขึ้นที่ศูนย์ข้อมูลกำลังเพิ่มขึ้นอย่างเป็นเลขชี้กำลัง เทคโนโลยีใหม่ๆ กำลังผลักดันขอบเขตของการถ่ายโอนและประมวลผลข้อมูล และการนำเทคโนโลยีแบบโอเพ่นซอร์สมาใช้สามารถช่วยให้ผู้ดำเนินงานศูนย์ข้อมูลเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานปัจจุบันและเตรียมพร้อมสำหรับอนาคต ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของเทคโนโลยีที่ขับเคลื่อนความต้องการการประมวลผลที่สูงและวิธีที่เทคโนโลยีแบบโอเพ่นซอร์ส ชุมชน และมาตรฐานช่วยตอบสนองความต้องการนี้ในระดับใหญ่และยั่งยืน

ปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่อง

เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) และการเรียนรู้ของเครื่อง (ML) กำลังปฏิวัติโดเมนต่างๆ เช่น การประมวลผลภาษาธรรมชาติ, การมองเห็นของคอมพิวเตอร์, การรู้จำเสียงพูด, ระบบแนะนำ และรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ AI และ ML ช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถเรียนรู้จากข้อมูลและทำงานที่ปกติต้องการความฉลาดของมนุษย์

อย่างไรก็ตาม AI และ ML ต้องการข้อมูลและพลังการประมวลผลในปริมาณมากเพื่อฝึกอบรมและรันโมเดลและอัลกอริทึมที่ซับซ้อน ตัวอย่างเช่น GPT-3 ซึ่งเป็นหนึ่งในโมเดลภาษาธรรมชาติที่ทันสมัยที่สุดในโลก มีพารามิเตอร์ 175 พันล้านและถูกฝึกอบรมด้วยข้อมูลข้อความ 45 เทระไบต์ เพื่อประมวลผลชุดข้อมูลขนาดใหญ่และโมเดลเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพ แอปพลิเคชัน AI และ ML ต้องการระบบคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง (HPC) ที่สามารถส่งมอบอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่เร็ว ความล่าช้าที่ต่ำ และพลังการประมวลผลที่สูง

หนึ่งในแนวโน้มที่เกิดขึ้นใหม่ใน HPC คือการใช้โปรเซสเซอร์เฉพาะจุด เช่น GPU หรือ TPU ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการประมวลผลแบบขนานและปฏิบัติการเมทริกซ์ที่พบใน AI และ ML การใช้งาน ตัวอย่างเช่น โปรเซสเซอร์ CPU Grace ของ NVIDIA เป็นโปรเซสเซอร์ใหม่ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งาน HPC ซึ่งใช้เทคโนโลยี GPU ของ NVIDIA เพื่อมอบประสิทธิภาพที่เร็วขึ้น 10 เท่าเมื่อเทียบกับ CPU x86 ปัจจุบัน โปรเซสเซอร์ Grace CPU ยังรองรับอินเทอร์เฟซเชื่อมต่อที่เร็ว เช่น NVLink ซึ่งช่วยให้สามารถถ่ายโอนข้อมูลระหว่าง CPU และ GPU ได้อย่างรวดเร็ว

ความเป็นจริงเสริมและความเป็นจริงเสมือน

Apple Vision Pro สร้างความตื่นตะลึงระหว่างการเปิดตัว ความเป็นจริงเสริม (AR) และความเป็นจริงเสมือน (VR) เป็นสองเทคโนโลยีที่มีการโต้ตอบและโต้ตอบมากที่สุดซึ่งกำลังเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ความบันเทิง การศึกษา การดูแลสุขภาพ และการผลิต AR โอเวอร์เลย์ข้อมูลดิจิทัลบนโลกแห่งความเป็นจริง ในขณะที่ VR สร้างสภาพแวดล้อมที่จำลองไว้อย่างสมบูรณ์ซึ่งผู้ใช้สามารถสัมผัสได้ผ่านหูฟัง

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีเหล่านี้ยังตั้งความท้าทายที่สำคัญสำหรับการถ่ายโอนและประมวลผลข้อมูล เนื่องจากการเปิดตัวล่าสุด รายละเอียดเกี่ยวกับ Apple Vision Pro ยังคงไม่ชัดเจน แต่เราสามารถทำความเข้าใจได้จาก VR หูฟังอื่นๆ ที่มีอยู่แล้ว ตัวอย่างเช่น หูฟัง VR เช่น Oculus Quest 2 ต้องการการเชื่อมต่อความเร็วสูงกับ PC หรือเซิร์ฟเวอร์คลาวด์ในการสตรีมวิดีโอและเสียงคุณภาพสูง ตลอดจนข้อมูลติดตามและอินพุตจากหูฟังและคอนโทรลเลอร์ อัตราบิตวิดีโอซึ่งเป็นปริมาณข้อมูลที่ถ่ายโอนต่อวินาที ขึ้นอยู่กับความเร็วที่ GPU สามารถเข้ารหัสสัญญาณบน PC หรือเซิร์ฟเวอร์ และความเร็วที่โปรเซสเซอร์ของ Quest 2 สามารถถอดรหัสสัญญาณบนหูฟังได้

ตามที่ Oculus ระบุ อัตราบิตที่แนะนำสำหรับการสตรีม VR คือระหว่าง 150 Mbps ถึง 500 Mbps ขึ้นอยู่กับความละเอียดและอัตราเฟรม ซึ่งหมายความว่าการสตรีม VR ต้องการอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงกว่ากิจกรรมออนไลน์อื่นๆ เช่น การท่องเว็บหรือสตรีมเพลง นอกจากนี้ การสตรีม VR ยังต้องการความล่าช้าที่ต่ำ ซึ่งเป็นเวลาที่สัญญาณเดินทางจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง ความล่าช้าที่สูงสามารถทำให้เกมเล่นได้ไม่เร็วหรือเกิดอาการกระตุก ซึ่งสามารถทำลายการมีประสบการณ์และทำให้เกิดอาการเวียนศีรษะ

ความล่าช้านี้ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ความเร็วของเครือข่าย ระยะห่างระหว่างอุปกรณ์ และอัลกอริทึมการเข้ารหัสและถอดรหัส ตามที่ Oculus ระบุ ความล่าช้าที่เหมาะสมสำหรับการสตรีม VR คือต่ำกว่า 20 มิลลิวินาที แต่การบรรลุประสิทธิภาพในระดับนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้การเชื่อมต่อไร้สาย เช่น Wi-Fi หรือ 5G

เทคโนโลยีโอเพ่นซอร์สสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพศูนย์ข้อมูล

เมื่อเทคโนโลยีใหม่ๆ ขับเคลื่อนความต้องการอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่เร็วขึ้น ความล่าช้าที่ต่ำลง และพลังการประมวลผลที่สูงขึ้นที่ศูนย์ข้อมูล ผู้ดำเนินงานศูนย์ข้อมูลต้องเผชิญกับความท้าทายหลายประการ เช่น การเพิ่มขึ้นของการบริโภคพลังงาน การใช้พื้นที่และต้นทุนการดำเนินงานที่สูงขึ้น และการปรับปรุงอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์อย่างรวดเร็ว เพื่อตอบสนองความท้าทายเหล่านี้ ผู้ดำเนินงานศูนย์ข้อมูลต้องเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างพื้นฐานปัจจุบันและนำมาตรฐานและเทคโนโลยีใหม่ๆ มาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความยั่งยืน

เป้าหมายนี้เป็นเป้าหมายของโครงการ Open19 ซึ่งเป็นโครงการของ Sustainable and Scalable Infrastructure Alliance ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Linux Foundation โครงการ Open19 เป็นมาตรฐานโอเพ่นซอร์สสำหรับฮาร์ดแวร์ศูนย์ข้อมูลที่อาศัยรูปแบบร่วมและให้การกระจายพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูง สามารถใช้ซ้ำและโอกาสสำหรับการเชื่อมต่อความเร็วสูงในอนาคต มิชชันของ SSIA และมาตรฐานโอเพ่นซอร์สที่สร้างขึ้นผ่านโครงการ Open19 สอดคล้องกับความพยายามในวงการอุตสาหกรรมที่มุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพ ความยั่งยืน และความยั่งยืนสำหรับโครงสร้างพื้นฐานที่ขับเคลื่อนชีวิตและชุมชนดิจิทัลของเรา โครงการ Open Compute เป็นอีกหนึ่งความพยายามในการสนับสนุนความต้องการที่เพิ่มขึ้นของโครงสร้างพื้นฐานการประมวลผล โดยการทำงานร่วมกันระหว่างผู้ร่วมงานในอุตสาหกรรมเพื่อพัฒนาวิธีแก้ปัญหาศูนย์ข้อมูล โดยเน้นไปที่ขนาดตู้เซิร์ฟเวอร์ 21 นิ้วที่ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยผู้ให้บริการโคลโอเคชั่นและไฮเปอร์สเกลเลอร์ ขอบเขตของ OCP ยังครอบคลุมถึงสิ่งอำนวยความสะดวกของศูนย์ข้อมูล เช่นเดียวกับส่วนประกอบ IT ภายในของเซิร์ฟเวอร์

สรุป

เทคโนโลยีใหม่ๆ กำลังขับเคลื่อนความต้องการอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่เร็วขึ้น ความล่าช้าที่ต่ำลง และพลังการประมวลผลที่สูงขึ้นที่ศูนย์ข้อมูล ในขณะที่ชุมชน รัฐบาล และบริษัทต่างๆ มุ่งเน้นไปที่การบริหารจัดการทรัพยากรและความกังวลเกี่ยวกับการใช้น้ำ การจัดการพลังงาน และแง่มุมที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ของการสร้าง การใช้งาน และการนำเทคโนโลยีไปใช้ การนำเทคโนโลยีโอเพ่นซอร์สที่พัฒนาในฟอรัมชุมชนเช่น SSIA และ Linux Foundation มาใช้สามารถช่วยให้ผู้ดำเนินงานศูนย์ข้อมูลเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานปัจจุบันและเตรียมพร้อมสำหรับอนาคตที่ยั่งยืนมากขึ้นเมื่อตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันใหม่ๆ ที่น่าตื่นเต้นเหล่านี้