InfraPartners і Emerald AI представляють «Гнучкі центри даних» для вирішення проблеми потужності штучного інтелекту

Швидке розширення штучного інтелекту доводить інфраструктуру потужності до межі. Навчання та запуск великомасштабних моделей штучного інтелекту вимагають масивних обчислювальних кластерів, які споживають величезну кількість електроенергії, часто швидше, ніж місцеві електричні мережі можуть розширюватися. У відповідь, InfraPartners і Emerald AI оголосили про партнерство, спрямоване на фундаментальне переосмислення того, як центри даних штучного інтелекту взаємодіють з електричною мережею, деталі якої описані в білій книзі.

Компанії представляють нову архітектуру під назвою Гнучкі центри даних, яка поєднує модульний дизайн інфраструктури InfraPartners з програмним забезпеченням для оркестрування Emerald AI. Метою є перетворення центрів даних з статичних споживачів електроенергії на динамічних учасників електричної мережі, здатних регулювати свою потужність у реальному часі.

Натомість ніж розглядати споживання енергії як фіксоване, цей підхід дозволяє об’єктам синхронізувати обчислювальні завдання з умовами електричної мережі, доступністю відновлювальної енергії та ціною на електроенергію, звільняючи додаткову потужність і покращуючи загальну стабільність електричної мережі.

Чому інфраструктура штучного інтелекту створює кризу потужності

Обчислювальні завдання штучного інтелекту належать до найшвидше зростаючих джерел попиту на електроенергію у світі. Біла книга, опублікована разом з партнерством, підкреслює, як центри даних стали одним з найбільш географічно зосереджених і швидко зростаючих навантажень на сучасні електричні системи.

У той же час розширення електричної мережі відстає. Будівництво нових ліній електропередачі, нестача робочої сили та обмеження ланцюга постачання означають, що нові об’єкти можуть чекати кілька років, щоб отримати зв’язок з електричною мережею. Тим часом зростаюча частка відновлювальної енергії, особливо вітрової та сонячної, вводить волатильність у постачання, що робить балансування генерації та попиту в реальному часі більш складним.

Ця динаміка створює структурний розрив: інфраструктура штучного інтелекту потребує більше потужності, але електрична мережа не може розширюватися достатньо швидко, щоб забезпечити її.

Біла книга стверджує, що рішенням може не бути просто будівництво більшої потужності електричної мережі. Натомість вона пропонує, що центри даних самі можуть стати гнучкими ресурсами, які допоможуть стабілізувати електричні системи, поглинаючи надлишкову відновлювальну енергію або зменшуючи попит під час пікових навантажень електричної мережі.

Блупринт гнучкого центру даних

Співпраця інтегрує дві основні технології:

• Архітектура центру даних InfraPartners, розроблена для підтримки послідовних поколінь апаратного забезпечення штучного інтелекту без суттєвих переробок.
• Платформа Emerald Conductor компанії Emerald AI, яка є програмним забезпеченням для оркестрування обчислювальних завдань, систем об’єктів та сигналів електричної мережі.

Разом вони утворюють те, що компанії називають гнучким центром даних, розробленим з самого початку для участі в енергетичних ринках та управлінні електричною мережею.

За даними білої книги, ця інтеграція дозволяє центрам даних підтримувати зростання штучного інтелекту, одночасно покращуючи надійність електричної мережі, зменшуючи викиди та звільняючи нову економічну вартість через програми електричної мережі.

Натомість ніж модернізувати гнучкість пізніше, архітектура інтегрує енергетичну осведомленість у операції об’єктів з самого початку.

Три виміри гнучкості центру даних

Центральним у дизайні є рамках, які ділять гнучкість центру даних на три взаємодіючі рівні: часову, просторову та ресурсну гнучкість.

Часова гнучкість

Часова гнучкість зосереджується на зміні попиту на потужність у часі. Натомість ніж виконання завдань безперервно з повною інтенсивністю, обчислювальні завдання можуть бути заплановані на основі доступності електроенергії, ціни або рівня навантаження електричної мережі.

Техніки включають:

• відкладення невідкладних завдань навчання штучного інтелекту
• динамічне обмеження споживання потужності інформаційних технологій
• регулювання роботи системи охолодження
• координація з енергосховищем на місці

Цей підхід дозволяє центрам даних зменшити навантаження під час пікових попитів електричної мережі, одночасно збільшуючи споживання під час генерації відновлювальної енергії.

Просторова гнучкість

Просторова гнучкість розширює концепцію за межі окремого об’єкта.

Великі оператори штучного інтелекту часто керують декількома центрами даних у різних регіонах. Переміщуючи завдання між об’єктами, оператори можуть маршрутизувати обчислювальні завдання до місць, де електроенергія дешевша, чистіша або більш доступна.

На практиці це означає, що завдання штучного інтелекту можуть слідувати за генерацією відновлювальної енергії або уникати регіонів, які переживають навантаження електричної мережі.

Ресурсна гнучкість

Третій рівень涉ляє координацію всіх керованих інфраструктур у центрі даних.

Це включає:

• GPU та системи інформаційних технологій
• інфраструктуру охолодження
• системи безперебійного джерела живлення (UPS)
• системи батарейного зберігання
• генерацію електроенергії на місці

Коли ці активи оркеструються разом, вони дозволяють об’єкту регулювати споживання потужності, одночасно підтримуючи надійність та рівень обслуговування.

Emerald Conductor: оркестрування обчислень, об’єктів та електричної мережі

Шар оркестрування, який дозволяє ці можливості, є платформою Emerald Conductor компанії Emerald AI.

Система працює як ієрархічна платформа контролю, що охоплює три операційні рівні:

1. Шар інформаційних технологій

На рівні обчислень платформа Emerald Conductor інтегрується з планувальниками завдань та системами телеметрії для регулювання інтенсивності обчислень. Прогнозні моделі ідентифікують завдання, які можна відкладати або змінювати без порушення вимог до рівня обслуговування.

Навчання штучного інтелекту, пакетна обробка та інші завдання, не критичні для затримки, стають кандидатами на гнучке планування.

2. Шар об’єкта

Платформа також підключається до системи управління будівлею (BMS) центру даних, приймаючи телеметрію з інфраструктури охолодження, обладнання розподілу потужності, систем UPS та батарей.

Це дозволяє програмному забезпеченню динамічно регулювати параметри експлуатації, диспетчувати збережену енергію або координувати стратегії охолодження, одночасно дотримуючись марж безпеки та вимог до резервування.

3. Шар інтерфейсу електричної мережі

На зовнішньому рівні платформа Emerald Conductor підключає центри даних до сигналів електричної мережі, включаючи події реакції на попит, оптові ціни на електроенергію та сигнали надійності.

Ці сигнали перекладаються в координовані дії по інфраструктурі інформаційних технологій та об’єкта, дозволяючи автоматично брати участь у програмах електричної мережі та службах стабілізації.

Архітектура центру даних InfraPartners

Компанія InfraPartners зосереджується на тому, як фізична інфраструктура спроектована та побудована.

Її архітектура центру даних призначена для вирішення іншої, але пов’язаної проблеми: швидкої еволюції апаратного забезпечення штучного інтелекту.

Сучасні GPU та прискорювачі часто вимагають нових щільностей потужності, технологій охолодження та інфраструктурних макетів кожні кілька років. Традиційні центри даних мають труднощі з адаптацією, що призводить до дорогої модернізації або безвладного потенціалу.

Дизайн InfraPartners вводить фунговані архітектури потужності та охолодження, здатні підтримувати кілька поколінь апаратного забезпечення без суттєвих переробок.

Компанія також сильно залежить від фабричної побудови, при якій близько 80% об’єкта збирається та тестується поза місцем перед розгортанням. Ця модель виробництва зменшує терміни будівництва, одночасно покращуючи контроль якості та повторюваність.

Об’єкти можуть розширюватися інкрементально, від розгортань потужністю 5 мегават до кампусів потужністю гігават, що дозволяє операторам розширювати потужність під час зростання попиту на штучний інтелект.

Інтеграція гнучкості на рівні інфраструктури

Партнерство інтегрує дві системи через глибоку телеметрію та інтеграцію контролю.

Системи управління будівлею InfraPartners передають реальні дані про операції, включаючи метрики потужності, охолодження та енергосистем, у двигун оптимізації платформи Emerald Conductor.

Платформа оркестрування потім визначає, як завдання, системи інфраструктури та енергетичних активів повинні реагувати на умови електричної мережі.

Оскільки інфраструктура спроектована з урахуванням гнучкості, система може безпечно регулювати операції без порушення вимог до надійності чи часу безперебійної роботи.

Цей рівень інтеграції також дозволяє центрам даних брати участь у програмах електричної мережі, таких як:

• реакція на попит
• оптові енергетичні ринки
• послуги з надійності електричної мережі

Ці програми створюють нові потоки доходів, одночасно допомагаючи комунальним підприємствам керувати попитом на електроенергію.

Нова модель інфраструктури штучного інтелекту

Під час подальшого розширення штучного інтелекту по галузям доступність енергії стає однією з визначальних обмежень росту технології.

Модель гнучкого центру даних пропонує інший підхід до масштабування обчислювальної інфраструктури. Натомість ніж розглядати центри даних як пасивні навантаження на електричній мережі, дизайн позиціонує їх як активних учасників енергетичних систем, здатних координувати обчислювальний попит з доступністю потужності.

Якщо ця архітектура буде широко прийнята, вона може допомогти прискорити розгортання штучного інтелекту, одночасно зменшуючи навантаження на електричну інфраструктуру — все більш критичну проблему, оскільки моделі штучного інтелекту стають більшими та енергозатратними.