Procesarea de înaltă performanță (HPC) se află pe o traiectorie ascendentă și nu dă semne că se va opri curând. Bloomberg raportează că inteligența artificială generativă (GenAI) va ajunge la o valoare de 1,3 trilioane de dolari până în 2032, în timp ce îmbunătățirile GPU-urilor au crescut de o mie de ori performanța IT în doar 10 ani, dezvoltările depășind rapid versiunile anterioare în perioade de timp mai scurte.
Pe măsură ce volumul de lucru crește, operatorii centrelor de date se confruntă, de asemenea, cu provocări legate de fluctuațiile de putere crescute, datorate creșterii cererii de energie. Aceasta îi determină să inoveze în ceea ce privește alimentarea centrelor de date pentru a susține eficient sarcinile HPC.
O sursă de alimentare fiabilă începe cu asigurarea unui flux de putere stabil și a unei funcționări continue. Printre elementele din sistemului de alimentare, sursele de alimentare neîntreruptibile (UPS) sunt esențiale pentru fiabilitate, protejând împotriva întreruperilor de energie, livrând fără probleme electricitatea către echipamentele IT și menținând eficiența operațională.
Să înțelegem sistemul de alimentare al centrului de date pentru AI
Sistemul de alimentare (vezi Figura 1) este o structură de distribuție a energiei de la sursa de energie electrică la echipamentele IT, incluzând tablouri electrice, UPS-uri, unități de distribuție a energiei (PDU-uri) și alte componente esențiale. Aceste tehnologii lucrează împreună pentru a furniza energie electrică centrelor de date.
Un sistem integrat asigură un timp de funcționare maxim, oferind soluții fiabile de energie electrică și de rezervă pentru a proteja împotriva întreruperilor și a menține operațiuni continue. Pentru a înțelege eficiența acestui setup, să explorăm fluxul de energie electrică și să examinăm modul în care fiecare tehnologie contribuie la funcționarea generală:
1. Rețea electrică sau sursă de energie regenerabilă: De aici provine energia pentru infrastructura centrului de date.
2. Comutator automat de transfer: Face transferul automat la sursele de alimentare de rezervă în caz de defecțiune a alimentării principale, asigurând continuitatea operațiunilor. În afară de UPS, aceste surse de alimentare de rezervă includ:
a. Celule de combustibil: Funcționează cu hidrogen și pot acționa ca surse principale sau redundante de energie.
b. Baterii de lungă durată: Oferă o capacitate de energie mai mare și o rezistență mai mare decât bateriile UPS tradiționale.
3. Întreruptor critic: Prima linie de apărare împotriva defectelor externe, cum ar fi fluctuațiile de tensiune ale utilității sau scurtcircuitele, direcționând energia în rețeaua centrului de date. De asemenea, servește ca o măsură vitală de siguranță, izolând echipamentele în timpul mentenanței sau reparațiilor.
4. UPS: Oferă backup critic de energie în timpul întreruperilor de la utilități. De asemenea, servește ca un tampon, filtrând orice fluctuații sau vârf de tensiune care vin din rețea. Se bazează pe sistemul de stocare a energiei în baterii (BESS) atunci când rețeaua de alimentare se oprește.
a. BESS: Atenuează puterea și netezește variațiile pe termen scurt ale alimentării. La fel ca UPS-ul, poate, de asemenea, stoca energie ca o rezervă pentru o zonă delimitată.
5. Comutatoare statice de transfer: Asigură transferul imediat al sarcinilor electrice între sursele de alimentare, menținând astfel o alimentare continuă și fiabilă.
6. Unități de distribuție a energiei (PDU) și panoul de control la distanță: Distribuie eficient energia către diferitele noduri de procesare și sisteme de stocare.
7. Busway și rack PDU: Livrează energiei către echipamentele IT, satisfăcând precis cererea resurselor de procesare instalate.
Sarcinile AI remodelează dinamica puterii în IT, adăugând noi provocări pentru capacitatea rețelei și complexitatea operațională. În ciuda creșterii densităților de rack, infrastructura și tehnologiile de alimentare ale centrelor de date rămân aceleași. Această situație îi provoacă pe proprietarii și operatorii de centre de date să se asigure că fiecare componentă din lanțul de alimentare livrează fără întreruperi energie de la sursa de utilitate către componentele critice ale întregii infrastructuri.
UPS-ul este crucial pentru a atenua perturbările în timpul întreruperilor de alimentare, asigurând un flux continuu și fiabil de electricitate. Alegerea sistemului UPS corect poate ajuta operatorii centrelor de date să gestioneze sarcina de putere necesară pentru aplicațiile HPC.
Cum gestionează UPS-ul sarcina AI și HPC
Unitatea UPS este coloana vertebrală a sistemului de alimentare a centrului de date, jucând un rol indispensabil în stabilizarea livrării energiei. Unitățile UPS asigură continuarea sarcinilor computaționale critice fără întreruperi, atenuând fluctuațiile de putere și oferind backup imediat în timpul întreruperilor.
Livrează putere consistentă și echilibrată
Sistemele de putere trifazică pot livra constant niveluri mai ridicate de energie echilibrată. Fiecare curent dintr-un sistem trifazic este separat de 120 de grade (vezi Figura 2), asigurând că atunci când o fază atinge vârful, celelalte două încă contribuie la alimentarea cu energie, prevenind orice cădere în livrare.
Pe de altă parte, picioarele care conduc curentul în sistemele de alimentare AC monofazate sunt întotdeauna la 180 de grade distanță (vezi Figura 3). În consecință, există cicluri în care nu se livrează energie către sarcină, făcându-l potrivit doar pentru aplicații rezidențiale și comerciale ușoare, pentru o furnizare decentă de energie.
Capacitățile sistemului trifazic de a furniza constant energie fără întreruperi îl fac o alegere ideală pentru aplicațiile de procesare de înaltă putere. Livrarea constantă și echilibrată a energiei poate susține cererile fluctuante ale sarcinilor AI, fără a compromite performanța sau a provoca daune echipamentelor critice. De asemenea, permite o utilizare mai bună a energiei, reducând pierderile de energie și crescând eficiența.
UPS-urile trifazice mari de la Vertiv utilizează algoritmi avansați de control al invertorului care eșantionează și neutralizează activ armonicele active prezente în sarcini, abordând provocările generate de sarcinile AI cu fluctuații bruște și conținutul lor ridicat de armonici. Aceste soluții asigură o alimentare mai curată, îmbunătățind performanța și fiabilitatea sistemelor care rulează sarcini AI complexe.
Permite alimentarea AC continuă și de înaltă calitate
Sistemele UPS online cu dublă conversie asigură alimentare AC continuă și de înaltă calitate, esențială pentru operațiuni IT fără probleme. Conversia între AC și DC protejează aceste sisteme împotriva problemelor de tensiune și previne deteriorarea echipamentelor. În plus, dispun de un bypass intern robust care reduce riscul de întrerupere în timpul mentenanței sau defecțiunilor.
Sistemele UPS online izolează sarcinile critice de neregularitățile alimentării cu energie, protejând împotriva tuturor problemelor de alimentare și asigurând că sistemele AI funcționează pe energie stabilă și curată. Capacitatea lor de a menține o ieșire cu undă sinusoidală perfectă și de a oferi un timp de transfer zero la baterie în timpul întreruperilor este esențială pentru prevenirea pierderii de date și garantarea operațiunilor neîntrerupte.
Sistemele de răcire fiabile mențin temperaturile optime pentru echipamente și facilități. Cu sisteme UPS îmbunătățite, operatorii centrelor de date se pot asigura că mecanismele de răcire continuă fără întreruperi în timpul defecțiunilor de alimentare, subliniind nevoia de alimentare constantă în medii de procesare de înaltă densitate.
Tranziționează fără probleme la soluții de stocare a energiei
Sistemele UPS interactive cu rețeaua funcționează cu tehnologii de stocare a energiei, cum ar fi BESS, pentru a ajuta la gestionarea nevoilor de electricitate ale aplicațiilor AI. Ele asigură întotdeauna alimentarea, chiar și în timpul întreruperilor sau când cererea este mare. Cu capacități de rezervă rapidă de frecvență (FFR), unitățile UPS răspund rapid la fluctuațiile cererii și ofertei, permițând o tranziție lină către energia stocată fără întreruperi. Acest lucru este vital pentru centrele de date cu sarcini intensive de AI și HPC.
BESS lucrează cu UPS-ul pentru a echilibra sarcina AI, stocând energie suplimentară atunci când cererea este scăzută și eliberând-o în perioadele de vârf pentru a menține funcționarea AI (denumită și „nivelare a vârfului”). Această combinație previne supraîncărcările, menține eficiența operațională și reduce dependența de sursele tradiționale de energie.
Alimentează implementarea AI și HPC
Sistemele UPS de mare capacitate pot ajuta la gestionarea cerințelor de sarcină AI ale centrelor de date, servind ca o coloană vertebrală robustă pentru întreg sistemul de alimentare. Cu toate acestea, pregătirea pentru cerințele sarcinilor AI și HPC în creștere necesită mai mult decât un UPS de încredere.
Vertiv oferă o soluție cuprinzătoare care oferă suport și expertiză completă centrelor de date care gestionează AI și alte sarcini HPC. Oferim o gamă largă de categorii de produse și tehnologii pentru AI și HPC. Indiferent dacă aveți nevoie de tehnologii noi sau de sisteme de adaptare pentru densități mai mari, suntem aici pentru a vă ajuta.
UPS-uri de nouă generație pentru a susține cerințele de energie AI de mare capacitate și disponibilitate ridicată
Pe măsură ce cererea globală de electricitate a centrelor de date este de așteptată să se dubleze până în 2026 – în mare parte datorită cerințelor de procesare și răcire ale AI și HPC – este esențial să aveți o soluție robustă de alimentare de rezervă pentru a asigura disponibilitatea continuă a GPU-urilor și CPU-urilor care rulează AI. Pentru a aborda aceste provocări, Vertiv a introdus recent Vertiv™ Trinergy™, un sistem de alimentare neîntreruptibilă (UPS) conceput pentru a gestiona cerințele fluctuante de sarcină ale centrelor de date, și Vertiv™ PowerNexus, o soluție integrată care oferă o cuplare strânsă a UPS-ului și a sistemului de întrerupătoare de comutare. Ambele soluții sunt disponibile la nivel global. Vertiv Trinergy UPS este disponibil la nivel global în capacități de 1500, 2000 și 2500 kVA.
„Puterea de mare capacitate într-un design de sistem foarte fiabil este esențială pentru aplicațiile AI și HPC care necesită multe date”, a declarat George Topalov, senior sales manager Vertiv Romania. „Bazându-se pe peste 40 de ani de inovație, Vertiv™ Trinergy™ UPS oferă reziliența esențială pentru ca operațiunile să devină pregătite pentru viitor și să susțină sarcinile AI. Oferă flexibilitatea necesară pentru a se adapta la diferite aplicații AI și este proiectat să se integreze fără probleme cu diferite surse de energie primare și de rezervă, baterii cu litiu-ion și nichel-zinc și surse alternative de energie distribuită, inclusiv celule de combustibil și baterii de lungă durată (BESS).”
Vertiv™ PowerNexus este un pas nou în alimentarea centrelor de date și a altor aplicații critice. Sistemele cuplaj strâns cresc fiabilitatea, economisesc spațiu și reduc timpul de instalare și punere în funcțiune. Cu diverse configurații și o gamă largă de dimensiuni, se va potrivi întotdeauna celor mai exigente cerințe.
Alegeți calea spre densitate mare
Călătoria ta către densitate mare poate fi una lină. Vertiv oferă soluții avansate, dezvoltate cu lideri din industrie, pentru a alimenta și răci cele mai dificile implementări.
Pentru mai multe informații despre soluțiile Vertiv pregătite pentru AI, vizitați Unleash your AI Evolution with Vertiv today.
Pentru mai multe informații despre Vertiv™ Trinergy™ și Vertiv™ PowerNexus, vizitați vertiv.com sau contactați echipa de experți locali Vertiv la emea.ro@Vertiv.com.
de George Topalov, Senior Sales Manager Vertiv Romania
