減輕人工智能時代的數(shù)據(jù)中心能源消耗

　　在人工智能 (AI) 進(jìn)步的推動下和諧共生，數(shù)字經(jīng)濟(jì)正以前所未有的速度擴(kuò)張迎難而上。

　　這種快速增長加劇了對強(qiáng)大基礎(chǔ)設(shè)施的需求有效保障，并刺激了數(shù)據(jù)中心的激增，導(dǎo)致美國能源消耗大幅增加——這是幾十年來從未見過的更高效。事實(shí)上稍有不慎，國際能源署 (IEA) 預(yù)測，到 2026 年，全球?qū)θ斯ぶ悄茯?qū)動的數(shù)據(jù)中心的能源需求將增加一倍以上全面協議。

　　這給人工智能時代帶來了一個關(guān)鍵的僵局：平衡數(shù)據(jù)中心對環(huán)境的影響與擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)施以支持蓬勃發(fā)展的人工智能技術(shù)的需求。

　　為了支持人工智能的進(jìn)步堅持先行，各家公司正在美國各地從大都市到農(nóng)村地區(qū)等不同地點(diǎn)迅速建設(shè)新的數(shù)據(jù)中心講實踐。然而，與數(shù)據(jù)中心巨大的能源和水消耗相關(guān)的社會壓力越來越大具體而言，這促使 DC 所有者加大努力相關性，使這些設(shè)施更加可持續(xù)。

　　行業(yè)預(yù)測表明製高點項目，每年開發(fā) 120-130 個新的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的速度主要由人工智能推動的必然要求，這表明這種擴(kuò)張趨勢將持續(xù)到未來。

　　人工智能熱潮及其帶來的能源需求激增

　　人工智能應(yīng)用的大量能源消耗生動地說明了能源需求的激增物聯與互聯，ChatGPT 等工具消耗的能源比標(biāo)準(zhǔn)的谷歌搜索多 10 倍狀況。

　　人工智能模型通常需要大量計算能力來訓(xùn)練和推斷，而這正是基于 GPU 的新型高耗電服務(wù)器發(fā)揮作用的地方取得了一定進展。這些服務(wù)器的功耗增加會導(dǎo)致產(chǎn)生額外的熱量業務，從而需要增加數(shù)據(jù)中心內(nèi)冷卻系統(tǒng)的能耗。這些冷卻系統(tǒng)對于保持最佳工作溫度至關(guān)重要有所增加，因?yàn)樗鼈兛梢苑乐挂虍a(chǎn)生大量集中熱量而導(dǎo)致過熱和熱點(diǎn)完善好。這就是為什么人工智能計算所需的電源和散熱與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心不同。

　　與基于 GPU 的新型服務(wù)器相關(guān)的人工智能應(yīng)用的能源強(qiáng)度不斷增加供給，這為數(shù)據(jù)中心行業(yè)面臨的可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)增加了另一層復(fù)雜性不斷完善，并強(qiáng)調(diào)迫切需要創(chuàng)新但環(huán)保的冷卻和能源管理方法發揮效力。因此，開發(fā)更高效的冷卻解決方案策略變得越來越重要勞動精神。

　　虛擬孿生：在人工智能驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心中實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性轉(zhuǎn)型

　　為了應(yīng)對滿足全球?qū)沙掷m(xù)數(shù)據(jù)中心日益增長的需求的挑戰(zhàn)穩定發展，必須采取整體方法，對整個數(shù)據(jù)中心的行為進(jìn)行建模和模擬明顯，同時考慮：

　　不同的服務(wù)器及其相關(guān)的應(yīng)用程序負(fù)載

　　冷卻系統(tǒng)及其產(chǎn)生的冷空氣模式

　　直接液體冷卻 (DLC) 系統(tǒng)(如果有)

　　這就是虛擬孿生發(fā)揮作用的地方更好。虛擬孿生允許數(shù)據(jù)中心利益相關(guān)者和運(yùn)營商在整個數(shù)據(jù)中心的生命周期內(nèi)對現(xiàn)實(shí)世界的現(xiàn)象進(jìn)行虛擬建模和分析，并啟用基于場景的模擬來預(yù)測和解決潛在問題基礎上。

　　虛擬孿生的優(yōu)勢在于安全鏈，它能夠通過匯總每個子系統(tǒng)的行為來全面分析數(shù)據(jù)中心的能源行為，從服務(wù)器及其應(yīng)用負(fù)載預下達、冷卻系統(tǒng)或 DLC 系統(tǒng)或兩者的組合開始增持能力，從能源管理系統(tǒng)到為數(shù)據(jù)中心供電的電網(wǎng)。

　　通過控制這些不同子系統(tǒng)的模型參數(shù)技術創新，利益相關(guān)者可以協(xié)調(diào)不同服務(wù)器上應(yīng)用程序的分布，并優(yōu)化冷空氣生產(chǎn)系統(tǒng)(DLC 系統(tǒng))的參數(shù)進行部署，以顯著降低能耗生產體系。這種控制也可以通過基于 AI 的應(yīng)用程序自動執(zhí)行。這種方法旨在協(xié)調(diào)和調(diào)整計算分配的快速變化與反應(yīng)緩慢的氣候系統(tǒng)重要作用，以確保始終保持最佳冷卻效果高質量。

　　此外，虛擬孿生可以模擬電氣很重要、冷卻和太陽能電池板系統(tǒng)在各種條件下(包括設(shè)備故障)的性能，從而提供有關(guān)數(shù)據(jù)中心各個層面(從單個資產(chǎn)到整個系統(tǒng))性能的寶貴見解。此功能使公司能夠確保其設(shè)施符合設(shè)計規(guī)范保護好，同時降低用電量和運(yùn)營成本能力和水平。通過促進(jìn)更精確的規(guī)劃和運(yùn)營調(diào)整，虛擬孿生可以增強(qiáng)可持續(xù)性并最大限度地減少數(shù)據(jù)中心對環(huán)境的影響充足。

　　最后註入了新的力量，虛擬孿生可以捕獲可與模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的真實(shí)數(shù)據(jù)，以便規(guī)劃未來的升級以提高能源效率異常狀況，同時降低運(yùn)營成本說服力。

　　鑒于冷卻系統(tǒng)和服務(wù)器約占數(shù)據(jù)中心能源消耗的 80%，這些系統(tǒng)的虛擬模擬和組合分析代表了一種變革性方法更多可能性，使數(shù)據(jù)中心所有者能夠降低能源消耗經驗，并實(shí)現(xiàn) 20% 至 30% 的冷卻能源成本節(jié)省和高達(dá) 10% 的服務(wù)器能源成本節(jié)省。

　　規(guī)劃前進(jìn)的道路：可持續(xù)創(chuàng)新的未來

　　總體而言長效機製，數(shù)據(jù)中心的材料進一步意見、空間重要部署、能源和水消耗對環(huán)境和運(yùn)營的影響是巨大的。無論是在偏遠(yuǎn)地區(qū)開發(fā)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心集聚，還是在靠近最終用戶的邊緣數(shù)據(jù)中心高效化，業(yè)主運(yùn)營商都必須實(shí)施創(chuàng)新戰(zhàn)略，以最大限度地減少碳足跡新的動力，同時滿足日益增長的市場需求完成的事情。

　　在這些因素之間取得適當(dāng)?shù)钠胶鈱τ趯?shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)和確保運(yùn)營效率至關(guān)重要。采用先進(jìn)技術(shù)和可持續(xù)實(shí)踐將是實(shí)現(xiàn)更環(huán)保為產業發展、更高效的數(shù)據(jù)中心未來的關(guān)鍵研究成果。

　　作者：Jean-Marc Gaufres

　　來源：千家網(wǎng)