Искусственный интеллект меняет энергопотребление дата-центров

Глобальное энергопотребление систем искусственного интеллекта стремительно растёт — и проблема уже не ограничивается только крупными компаниями или OpenAI. Традиционно основная единица вычислений в дата-центрах — стойка (rack) — теперь быстро меняет свои параметры из-за развития ИИ. Об этом свидетельствует свежая инфографика компании Lennox Data Centre Solutions.

Если раньше одна стойка расходовала всего несколько киловатт, то к 2030 году, по прогнозам экспертов, стойка, заточенная под ИИ, может потреблять до 1 мегаватта. Раньше такими цифрами оперировали только целые вычислительные центры. Для сравнения: обычные серверные стойки выйдут на уровень лишь 30-50 киловатт, — и разница между "обычными" и "ИИ-стойками" впечатляет.

По расчётам, одна ИИ-стойка потребляет в 20-30 раз больше энергии, чем классическая, что требует совершенно новой инфраструктуры питания и охлаждения.

Руководитель Lennox Data Centre Solutions Тед Палфер отмечает: охлаждение теперь стало едва ли не самым главным параметром отрасли. Рост плотности вычислений, ИИ-задачи и интерес к жидкостному охлаждению (когда серверы охлаждаются жидкостью, а не воздухом) выдвинули этот вопрос на первый план. Он подчеркивает — производители, инженеры и клиенты вынуждены работать вместе, экспериментировать в лабораториях и на реальных объектах, чтобы решать сложнейшие задачи тепловыделения.

Чтобы прокормить стойку с 1 мегаваттом, архитектуру всего оборудования приходится менять. Вместо низковольтного переменного тока (AC), на который привыкла отрасль, всё больше говорят о высоковольтном постоянном токе (DC) — например, ±400 вольт. Это даёт возможность уменьшить потери на передачу энергии и использовать более тонкие кабели.

Охлаждение строится по новому принципу: жидкость поступает к распределителям в стойках, а потом прямо к самым горячим чипам внутри серверов — через так называемые "холодные пластины". Но и здесь наступил потолок: Microsoft, например, проводит испытания с "микрофлюидикой", когда на задней стороне чипа вырезают миниатюрные каналы для охлаждающей жидкости. В тестах такой подход снимал тепло в 3 раза эффективнее пластин и снижал нагрев GPU на 65%.

Плюс, алгоритмы ИИ позволяют направлять поток охлаждающей жидкости именно туда, где максимально горячо. То есть задача остудить "кипящий мозг компьютера" превращается в точную науку.

Хотя, казалось бы, всё это поле — для гигантов, вроде Microsoft, Тед Палфер считает: у небольших команд свой шанс. Иногда мощные корпорации просто не успевают производить достаточный объём — тогда находчивость, ловкость и инновации дают небольшим компаниям преимущество.

Теперь теплоотвод и электропитание — не скучная инженерная рутина, а вопросы выживания всей цифровой индустрии. Как подытоживает Палфер: "Без эффективного отвода тепла у цифровых технологий нет будущего". К концу десятилетия именно форма, архитектура и мощность серверных стоек определят — каким будет цифровой мир.