“以ChatGPT為代表的新的人工智能時代已到來。”華為輪值董事長胡厚崑表示,所有的個人、工業應用都將被這種新的人工智能所改寫。以ChatGPT 為代表的人工智能應用在運行需要依賴于數據中心提供的龐大計算資源和數據存儲空間。數據中心提供了強大的計算能力以應對ChatGPT大規模的計算需求,使ChatGPT得以實現提高數據處理、生成文本質量等多個方面的性能提升;數據中心的大規模存儲能力可以在保證數據的可靠性、安全性和高效性下,存儲ChatGPT所需要的海量訓練數據和推理數據。

數據中心是ChatGPT運行的關鍵基礎設施之一,為ChatGPT和其他自然語言生成模型的快速發展提供了強有力的支持。隨著人工智能熱潮對數據處理和存儲需求的激增,據Statista預計,到2024年,超大規模數據中心的數量將從五年前的500個增加一倍。到2030年,人工智能算力將增長500倍。這使數據中心的可持續性已成為重要的問題,將商業彈性的概念與地球和社會的未來交織在一起。

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實現數據中心的可持續性發展,制冷環節至關重要

在碳達峰、碳中和的目標背景下,綠色低碳數據中心建設成為大勢所趨。就在前不久,相關部門印發關于《綠色數據中心政府采購需求標準(試行)》的通知,要求采購人采購數據中心相關設備、運維服務時,按照《需求標準》實施相關采購活動,有力重申:從2023年6月起數據中心PUE不高于1.4,2025年起數據中心PUE不高于1.3,并明確強調該標準將于2023年6月1日起施行。

如今高性能計算產業醞釀綠色變革,也對高性能計算基礎設施提供商探索新路徑、新理論、新技術,以及監測核算等提出了全新需求。對此,業界眾多廠商也不斷在打造綠色數據中心的道路上推陳出新,其中西門子憑借在數據中心領域的專業知識和技術實力,為業界提供了高效、可靠、安全和綠色的數據中心解決方案。

要知道數據中心的能源消耗大部分就是冷卻,而西門子具有全球前三的制冷系統,可以幫助數據中心減少制冷這一環節的能耗,獲取良好的電源使用效率(PUE)數值。西門子通過樓宇綜合管理平臺Desigo CC將系統控制、設備、末端機房三個層級串聯起來,打造整體的制冷系統體系,為數據中心打造穩定、舒適的空間環境。針對數據中心機房側制冷系統,西門子可以提供完整的機房優化冷卻方案WSCO,該方案應用后會根據機架IT負荷的輸出,動態匹配每個機架冷卻的輸出量。據悉,應用WSCO解決方案后,用戶可以了解各個機組對機架溫度的影響,不斷優化每個風機或風扇的輸出功率,使機房內氣流達到動態平衡的效果。

重構制冷系統是數據中心降低PUE的重中之重。相比傳統風冷數據中心,液冷具有高能效、高可靠性、高可用和高密度等特性。據悉,阿里云把服務器“泡水里”的單相浸沒液冷技術已經走在了業界前沿。阿里云杭州仁和的數據中心是全浸沒式液冷數據中心,整體節能超70%,年均PUE低至1.09,每年可省電7000萬度,足夠西湖周邊所有路燈連續點亮8年。

優化數據中心的運維,也是提供可持續性發展KPI的關鍵之一

由于市場需求的爆發式增長,數據中心管理人員往往被迫少投入、多產出,同時還承受著優化正常運行時間、降本增效以及節能減排的巨大壓力。根據國際正常運行時間協會(Uptime Institute)調研結果,有40%的組織表示人員違規或不規范操作是過去三年間導致重大故障的罪魁禍首,而采用一套對用戶友好的自動化管理工具能大幅減少這種錯誤出現的機率,提高數據中心的整體效率。霍尼韋爾的數據中心管理平臺(Data Center Suite)是一款以結果為導向的軟件解決方案組合,能夠幫助數據中心管理人員和業主優化正常運行時間,提高工作效率,確保關鍵資產健康狀態,降低運營成本,同時提高可持續性發展KPI的可見性。

相比以往從不同系統中手動收集數據,Data Center Suite能將自運營技術(OT)和信息技術(IT)數據自動匯總到單一來源,實現對關鍵基礎設施的主動監測和管理。該解決方案能幫助運維人員診斷警報并分析問題根源,通過執行工作流程來對不同情況進行分類,縮短響應時間并減少人為出錯的隱患。通過人性化的用戶體驗大限度減少技術人員的認知負擔,它能針對現場特定情況主動生成建議,從而優化正常運行時間并確保對服務協議(SLA)的遵從性。此外,它還能提供關于站點的能源使用和碳排放的認識。

另一方面,聚焦數據中心基礎設施創新的華為也推出了相應的解決方案iManager NetEco6000新一代機房管理系統,實現了對中大型數據中心,以及多數據中心實施統一智能管理,擁有對數據中心動力、環境、能耗的試試數據、設備狀態、告警燈管理功能。能夠確保數據中心運維流程遵從提升可靠性,輔助經營分析提升數據中心的收益,為用戶節約運營成本的同時,極致優化能效。

華為iManager NetEco6000可以廣泛應用于ISP、運營商、銀行總部、政務云等眾多大型數據中心,以及金融垂直系統、軌道交通、機房代維供應商等多數據中心集中管理場景。此外,華為通過柔性拓展的物理構架和模塊化設計思路,華為iManager NetEco6000數據中心基礎設施管理系統,既能夠對單個數據中心基礎設施進行管理,也能夠對多個分地域的數據中心基礎設施進行集中統一的管理。相比傳統數據中心管理系統,華為iManager NetEco6000數據中心基礎設施管理系統能夠通過智能化設備故障自診斷,電子巡檢及移動App等工具提升運維效率50%。基于AI的iCooling節能算法實時優化數據中心能效,實現同等條件下能效提升8%。

從電源效益入手,打造性能與能耗兼顧的數據中心

龐大的能源消耗帶來的不只是電費的增加,還有與日俱增的ESG壓力,因此企業必須在使用高性能數據中心的同時,優化電源管理效益。作為服務器電源產品的市場領導者,英飛凌著手優化DC-DC設計,協助從業者打造可兼顧性能與能耗兩大考量的數據中心,新款的IPOL系列產品TDM3883和TDM3885單輸出降壓轉換器都采用了模組式封裝,將電感與電容等離散元件集成至模組內,可節約80%的PCB占板面積。

TDM3883和3885 IPOL是完全集成的單輸出降壓轉換器,能夠提供高達3A/4A的連續負載,具有高效、出色的線路和負載調節能力,并且支持4.5 V – 14 V的寬輸入電壓范圍。集成的電感和電容元件減少了外部組件的數量,有利于輕松實現更高功率密度的設計。與分立式解決方案相比,該集成解決方案通過大限度地減少PCB走線來降低寄生參數,提升性能。與此同時,由于封裝尺寸極小,為客戶的解決方案釋放更多的可能性。對于這兩款經過優化的電源模塊,英飛凌在可靠性測試和成品測試(FT)中對集成的電感和電容元件都進行了嚴格測試,這進一步減輕了客戶的工作量,使得他們無需再進行無源元件的選型和測試。

面對數據中心電源能耗的挑戰,全球性的綜合電子元器件制造商村田制作所面向數據中心整機柜供電,提供了完整的解決方案。產品系列包含:電源箱,AC/DC電源模塊,輸入自動切換ATS模塊,遠程管理單元RMU,電池備份系統以及適配ORV3機架產品等。村田的解決方案通過安全、高性能的集中式供電,追根溯源,提供底層解決方案,有效降低數據中心運行過程中產生的熱量,并將其轉換為算力,從而提升數據中心的能耗使用效率。此外,村田創新的電池備份BBU模式能夠在數據中心發生意外掉電事故時,提供短時間輸入電源的切換,以靈活備電方式有效保障數據安全。

在功率半導體方面,村田的MYC0409擁有目前業界高水準的功率密度(5.4kW/inch3),且支持48V輸入電壓的4倍率變比降壓DC-DC“電荷泵模塊。PE24103和PE24108采用創新的兩級設計,將電容器分配器充電泵與4相降壓調節器結合,高度更低,體積更緊湊。

隨著我們將生成式人工智能技術融入日常生活越多,對數據中心的需求就越高,如何實現“節能更大化”是數據中心發展亟待解決的問題。數據中心作為“節碳”先行者不僅要關注自身的低碳運營,還需要在全鏈條上實現“節碳”。通過采用數字化工具、提高能效、實現供應鏈脫碳等手段來驅動可持續發展,提高數據中心的可用性,從而推動整個數據中心產業的可持續發展,促進實現ESG長遠目標。

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