νέα

σύννεφα κάτω από το νερό

2024-08-14

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina



Μια φορά κι έναν καιρό, το υποβρύχιο κέντρο δεδομένων UDC, ακριβώς όπως ο ριζικός διακομιστής εμποτισμένος με νερό στο "The Wandering Earth 2", ήταν ένα "μαύρο πεδίο" που υπήρχε μόνο σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας, κυνήγι ειδήσεων ή χρησιμοποιήθηκε από κορυφαίες επιστημονικές έρευνες στο εξωτερικό. ιδρύματα για να «επιδείξουν τις δεξιότητές τους».

Σήμερα, το UDC ήρθε σε εμάς και επιταχύνεται.

Τον Ιούλιο του τρέχοντος έτους, πήγα στο Παγκόσμιο Συνέδριο Τεχνητής Νοημοσύνης του 2024 και είδα έναν υπολογιστή σε λειτουργία βυθισμένο στο νερό στο περίπτερο "C" ενός Κινέζου κατασκευαστή υπολογιστών.

Αποδεικνύεται ότι το ειδικό υγρό που αναπτύχθηκε από αυτή την εταιρεία είναι συμβατό με πλακέτες κυκλωμάτων και δεν θα διαβρώσει τα κυκλώματα. Οι διακομιστές υγρής ψύξης που έχουν κατασκευαστεί με σχετικά υλικά μπορούν να αντισταθούν στο «νερό», τον φυσικό εχθρό των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, καθιστώντας δυνατά τα υποβρύχια κέντρα δεδομένων.

Σύμφωνα με το επιτόπιο προσωπικό, η εταιρεία έχει συνεργαστεί με τη Suzhou και αναπτύσσει ένα υποβρύχιο κέντρο δεδομένων στη λίμνη. Πρώτον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως έργο αναφοράς για την τοπική «παραγωγικότητα νέας ποιότητας» για την επίδειξη της περιφερειακής ισχύος στον ευφυή υπολογισμό, δεύτερον, έχει ιδιαίτερα καλά αποτελέσματα εξοικονόμησης ενέργειας και μείωσης των εκπομπών και μπορεί να προσφέρει πράσινη υπολογιστική ισχύ σε ορισμένες τοπικές εταιρείες τεχνητής νοημοσύνης. και εφαρμογές.



Πώς μπορούμε λοιπόν να χρησιμοποιήσουμε την υποβρύχια υπολογιστική ισχύ; Η απάντηση είναι, σύννεφο.

Η απόκτηση υπολογιστικής ισχύος AI από το cloud έχει γίνει η πρώτη επιλογή για νεοσύστατες επιχειρήσεις τεχνητής νοημοσύνης με τα φυσικά πλεονεκτήματα κόστους και τα ευέλικτα πλεονεκτήματα μίσθωσης.Για να δημιουργηθεί ένα πιο εξοικονόμησης ενέργειας, πιο πράσινο και χαμηλότερου κόστους «σύννεφο», το υποβρύχιο κέντρο δεδομένων UDC έχει επίσης ενταχθεί στο όραμα των κατασκευαστών υπολογιστικού νέφους.

Το 2014, η Microsoft πρότεινε για πρώτη φορά την έννοια των υποβρύχιων κέντρων δεδομένων, ελπίζοντας να παρέχει υπηρεσίες cloud υψηλής ταχύτητας στους παράκτιους πληθυσμούς. Το 2018, η Microsoft βύθισε επίσημα 855 διακομιστές στη θάλασσα για να συγκριθεί με το σύννεφο Azure. Η χώρα μου διαθέτει επίσης υποθαλάσσια κέντρα δεδομένων, η βασική της δραστηριότητα είναι οι υπηρεσίες υπολογιστικής ισχύος, καθώς και η άμεση συνεργασία μεγάλης κλίμακας με κατασκευαστές cloud, όπως η Tencent και η Alibaba, για να τους παρέχει πιο οικονομική ισχύ υπολογιστικού νέφους.

Αυτό το άρθρο θα μιλήσει για το πώς το υποβρύχιο σύννεφο μπορεί να «κατεβάσει» την τιμή της υπολογιστικής ισχύος;



«Το τέλος της τεχνητής νοημοσύνης είναι ο ηλεκτρισμός». Οι παράμετροι των μεγάλων μοντέλων φτάνουν τα τρισεκατομμύρια, οδηγώντας την κλίμακα δικτύου των ευφυών υπολογιστικών κέντρων να εξελιχθεί σε 50.000 κάρτες ή ακόμα και 100.000 κάρτες. Ένα σύμπλεγμα 100.000 καρτών μπορεί να καταναλώσει τη δύναμη μιας πόλης. Προκειμένου να υποστηριχθεί το μεγάλο μοντέλο AI, οι άνθρωποι στην πόλη δεν μπορούν να ενεργοποιήσουν το κλιματιστικό ή να παρακολουθήσουν τηλεόραση.

Όχι μόνο δεν θέλουμε να συμβεί αυτό, αλλά ούτε και οι προμηθευτές cloud. Ορισμένες έρευνες δείχνουν ότι τα έξοδα νερού και ηλεκτρισμού αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 50% του λειτουργικού κόστους των κέντρων δεδομένων Καθώς αυξάνεται περαιτέρω η πυκνότητα των GPU στα ευφυή υπολογιστικά κέντρα, το φορτίο ισχύος θα αυξηθεί εκθετικά, οδηγώντας άμεσα σε αύξηση του κόστους για τους προμηθευτές cloud.

Προκειμένου να μειώσουν τους λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος, οι πωλητές cloud προσπάθησαν να κάνουν ό,τι καλύτερο μπορούσαν.

Μερικοί άνθρωποι έβαλαν τα κέντρα δεδομένων τους στο Ulanqab και το Qinghai, κάποιοι τα έβαλαν δίπλα στη λίμνη (Alibaba Thousand Island Lake Data Center), κάποιοι τα έβαλαν σε σπηλιές (Tencent, Huawei) και κάποιοι τα μετέφεραν απευθείας στον Αρκτικό Κύκλο (Facebook Node Pole Κέντρο δεδομένων, Google Data Center στο λιμάνι Hamina, Φινλανδία) και μερικοί άνθρωποι το έχουν τοποθετήσει στη θάλασσα (Google Floating Data Center) και κάτω από τη θάλασσα (Microsoft Project Natick Data Center).

Η βασική αρχή παραμένει η ίδια, η οποία είναι να μειωθεί η εξάρτηση από την ψύξη του αέρα, όπως τα κλιματιστικά και άλλος ηλεκτρικός εξοπλισμός για ψύξη, και να βασιστούμε περισσότερο στον αέρα ή το νερό στο φυσικό περιβάλλον για φυσική ψύξη.



Μεταξύ αυτών των φυσικών λύσεων ψύξης,Τα υποβρύχια σύννεφα είναι αναμφίβολα τα πιο ανταγωνιστικά στη «μείωση ισχύος».

Προφανώς, σε σύγκριση με τα κέντρα δεδομένων ξηράς, το υποβρύχιο περιβάλλον είναι πιο περίπλοκο, η καλωδίωση και η συντήρηση είναι πιο ενοχλητικές και οι διακομιστές φοβούνται εγγενώς το νερό, γεγονός που θέτει μεγαλύτερες προκλήσεις στην αδιάβροχη και αντιδιαβρωτική απόδοση των υποβρύχιων κέντρων δεδομένων γίνετε ακόμα κέντρο δεδομένων;

Το «πρώτο κόστος» του υποβρύχιου κέντρου δεδομένων φέρνει το φυσικό αποτέλεσμα ψύξης στην «κατώτατη τιμή».

Ως λύση με το πιο ακραίο αποτέλεσμα ψύξης, τα υποβρύχια κέντρα δεδομένων χρησιμοποιούν άμεσα τα χαρακτηριστικά χαμηλής θερμοκρασίας του νερού για να απορροφούν περισσότερη θερμότητα από άλλες ουσίες (όπως η ψύξη του αέρα και η ανεμοψύξη), μειώνοντας σημαντικά τις πρόσθετες απαιτήσεις ψύξης.

Ταυτόχρονα, δεδομένου ότι το ίδιο το υποβρύχιο περιβάλλον παρέχει αποτελεσματική ψύξη, η εξάρτηση από συστήματα κλιματισμού και η κατανάλωση ενέργειας μπορεί να μειωθεί.

Μπορεί να ειπωθεί ότι το υποβρύχιο κέντρο δεδομένων έχει το πιο σημαντικό πλεονέκτημα κόστους στην εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση της κατανάλωσης χρησιμοποιώντας τη ροή του νερού για την απομάκρυνση της θερμότητας.



Η κατασκευή κέντρων δεδομένων στην ξηρά καταλαμβάνει φυσικά χώρο γης, εκτός από το κόστος γης, οι συνθήκες υποδομής σε ορισμένες ψυχρές πόλεις της ενδοχώρας και περιοχές με χαμηλότερες θερμοκρασίες φυσικού αερίου γενικά δεν είναι τόσο ανεπτυγμένες όσο στις παράκτιες περιοχές, όπως ο Αρκτικός Κύκλος. μια συνολική αύξηση του TCO του κόστους.

Ειδικά με την άφιξη των συμπλεγμάτων super-10.000-ka, έχουν τεθεί εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις σε εγκαταστάσεις υποστήριξης χερσαίων data center/ευφυών υπολογιστικών κέντρων, όπως τροφοδοσία, φέρον φορτίο, καθαριότητα δωματίου υπολογιστών και σχεδιασμός ραφιών καλωδίων.

Η "Λευκή Βίβλος για τη Νέα Έξυπνη Τεχνολογία Υπολογιστών για Συστάδες Καρτών Super 10.000 (2024)" δείχνει ότι λόγω της υψηλότερης πυκνότητας υπολογιστικής ισχύος και της υψηλότερης πυκνότητας κατανάλωσης ενέργειας του συμπλέγματος καρτών Super 10.000, το μέγεθος της ανάπτυξης καλωδίων έχει επίσης αυξηθεί Το ευφυές υπολογιστικό σύμπλεγμα της Wanka χρειάζεται να τοποθετήσει 100.000 καλώδια, τα οποία θα φέρουν νέες προκλήσεις στο πλάτος και τη φέρουσα ικανότητα της σχάρας καλωδίωσης.

Μπορεί να ειπωθεί ότι το συνολικό κόστος των κέντρων δεδομένων γης / ευφυών κέντρων υπολογιστών αυξάνεται.

Αντίθετα, το κόστος κατασκευής των υποβρύχιων κέντρων δεδομένων μειώνεται και το «κενό ψαλιδιού» μεταξύ των δύο γίνεται όλο και μικρότερο.



Από τη μια πλευρά, λόγω του μεγαλύτερου χώρου των λιμνών και των ωκεανών, οι κατασκευαστές έχουν ένα ευρύτερο φάσμα τοποθεσιών για να επιλέξουν Σε σύγκριση με τις εσωτερικές περιοχές, το κόστος της γης των υποβρύχιων κέντρων δεδομένων είναι πιο ελεγχόμενο.

Επιπλέον, τα υποβρύχια κέντρα δεδομένων χρησιμοποιούν συχνά πολύ ενσωματωμένες, στεγανά συνδεδεμένες, σφραγισμένες καμπίνες δεδομένων. Οι σωστά σχεδιασμένες υποθαλάσσιες αποθήκες δεδομένων έχουν χαμηλότερα ποσοστά αστοχίας και χαμηλότερο κόστος λειτουργίας και συντήρησης.

Τον Σεπτέμβριο του 2020, η Microsoft δημιούργησε ένα κέντρο δεδομένων που είχε βυθιστεί από τον βυθό της θάλασσας για δύο χρόνια Μια αξιολόγηση διαπίστωσε ότι το ποσοστό αποτυχίας διακομιστή στο υποβρύχιο κέντρο δεδομένων ήταν χαμηλότερο από αυτό των παραδοσιακών κέντρων δεδομένων και η αξιοπιστία ήταν οκτώ φορές. υψηλότερο από τους διακομιστές στην ξηρά.

Αυτό μπορεί να οφείλεται στο ότι η υποβρύχια καμπίνα δεδομένων μπορεί να απομονωθεί από το μεταβαλλόμενο περιβάλλον και σπάνια ενοχλείται από ατυχήματα. Εν ολίγοις, τα απέραντα νερά καθιστούν πιο προσιτή την υποβρύχια υπολογιστική ισχύ, η οποία δεν χρειάζεται να ανταγωνίζεται τους ανθρώπους για πόρους γης.



Μουλιάστε τον διακομιστή σε νερό για εξοικονόμηση νερού. Τι συμβαίνει;

Αυτό εμφανίζει έναν δείκτη: WUE (Water Usage Effectiveness), αποδοτικότητα χρήσης υδάτινων πόρων.

Πολλοί άνθρωποι έχουν ακούσει για την ΑΑΕ, αλλά λίγοι έχουν ακούσει για την ΑΠΕ.

Ο πυρήνας της μείωσης της WUE είναι η μείωση των μορίων - η ποσότητα του νερού που εισάγεται στο κέντρο δεδομένων, το οποίο αποτελείται κυρίως από νερό παραγωγής, όπως νερό κατάψυξης, νερό ψύξης και νερό ύγρανσης.Όσο λιγότερο νερό καταναλώνεται στη διαδικασία ψύξης, τόσο υψηλότερο είναι το WUE

Μπορεί η βύθιση του κέντρου δεδομένων στο νερό να μειώσει το νερό παραγωγής; Ναι και μάλιστα 0.

Από τη μία πλευρά, το υποβρύχιο κέντρο δεδομένων χρησιμοποιεί απευθείας τη χαμηλή θερμοκρασία του περιβάλλοντος νερού για να ψύξει τους διακομιστές χωρίς εξάτμιση και απαγωγή θερμότητας Εξαλείφει την ανάγκη για πύργους ψύξης και συστήματα κρύου νερού στα παραδοσιακά κέντρα δεδομένων και την κατανάλωση νερού για ψύξη είναι ίσο με 0.

Επιπλέον, το νερό που εξατμίζεται κατά τη διαδικασία ψύξης του υποβρύχιου κέντρου δεδομένων επιστρέφει απευθείας στο υδάτινο σώμα, χωρίς σχεδόν καμία απώλεια σε δημόσιες πηγές νερού. Σε ορισμένες ξηρές και υδάτινες περιοχές, εάν χρησιμοποιούνται λίμνες, ποτάμια και υπόγεια ύδατα για ψύξη, οι υδατικοί πόροι που έχουν εξατμιστεί ενδέχεται να μην είναι σε θέση να επιστρέψουν γρήγορα στο τοπικό σύστημα νερού, γεγονός που θα έχει αρνητικό αντίκτυπο στο τοπικό υδάτινο περιβάλλον .



Το 2023, η Αριζόνα στις Ηνωμένες Πολιτείες περιόρισε την κατασκευή τοπικών κέντρων δεδομένων λόγω ανησυχιών σχετικά με την κατανάλωση νερού. Εσωτερικά, η περιοχή Jining, πόλη Ulanqab, Εσωτερική Μογγολία, έχει εκδώσει επίσης την "Ειδοποίηση σχετικά με την απαγόρευση των εταιρειών μεγάλων δεδομένων στην περιοχή Jining από τη χρήση υπόγειων υδάτων για ψύξη".

Ακόμα κι αν το υποβρύχιο κέντρο δεδομένων παράγει κάποια θερμική διαπνοή, θα μεταβολιστεί γρήγορα από τις απέραντες λίμνες και τους ωκεανούς και δεν θα επηρεάσει τον τοπικό κύκλο του νερού.



Αν και τα υποβρύχια κέντρα δεδομένων έχουν μεγάλα πλεονεκτήματα κόστους, εάν οι υπηρεσίες cloud με τεχνητή νοημοσύνη μειώνουν τυφλά το κόστος, μπορεί να υπάρξει ατύχημα «μείωσης του κόστους και αύξησης του γέλιου».

Για παράδειγμα, το κόστος αποθήκευσης και υπολογισμού των κέντρων δεδομένων στα δυτικά είναι χαμηλότερα από αυτά στα ανατολικά, ωστόσο, ορισμένες επιχειρήσεις στα ανατολικά, λαμβάνοντας υπόψη τις καθυστερήσεις μετάδοσης, τα ποσοστά απώλειας πακέτων, την αξιοπιστία των επιχειρήσεων, κ.λπ., θα προτιμούσαν να επωμιστούν 50% περισσότερο. κοστίζει από ό, τι να βάλουν τα δεδομένα τους στα ανατολικά , ειδικά για επιχειρήσεις όπως η αυτόνομη οδήγηση που απαιτούν υψηλά δεδομένα σε πραγματικό χρόνο. Αυτός είναι επίσης ένας σημαντικός λόγος για τον οποίο το ποσοστό διαθεσιμότητας πολλών δυτικών κέντρων δεδομένων δεν είναι υψηλό.

Το δίλημμα εμπορευματοποίησης των υποβρύχιων κέντρων δεδομένων είναι ότι αν και η τιμή είναι χαμηλή, δεν είναι πλήρως προσαρμοσμένη στις ανάγκες της τεχνητής νοημοσύνης και η τεχνητή νοημοσύνη θεωρείται από τους πωλητές cloud ως το πιο κρίσιμο νέο σημείο εσόδων αυτή τη στιγμή.



Η επεκτασιμότητα των υποβρύχιων πόρων είναι περιορισμένη.Οι υπηρεσίες Cloud πρέπει να επεκτείνουν γρήγορα τους πόρους και να αυξήσουν την υπολογιστική ισχύ και τον αποθηκευτικό χώρο ανάλογα με τις ανάγκες των χρηστών, και υπάρχει μια συγκεκριμένη χρονική περίοδος για τις υποβρύχιες καμπίνες δεδομένων να εγκαταλείψουν το εργοστάσιο και να εκτοξευθούν στο νερό (η επίσημη ιστοσελίδα της Microsoft δείχνει ότι το Natick χρειάζεται 90 ημέρες από το εργοστάσιο μέχρι τη λειτουργία), και επί του παρόντος Το ευφυές υπολογιστικό κέντρο στην ξηρά μπορεί να ολοκληρωθεί σε περίπου ένα μήνα χρησιμοποιώντας αρθρωτή κατασκευή, η οποία μπορεί να καλύψει τη ζήτηση για υπολογιστική ισχύ AI γρηγορότερα.

Προς το παρόν, η Microsoft ανακοίνωσε επίσης ότι ανέστειλε το έργο Natick Λέγεται ότι θα ενισχύσει την έρευνα για την εγκατάσταση και τη συντήρηση ρομπότ στο επόμενο στάδιο - ανάπτυξη κέντρων δεδομένων σε κλίμακα.

Επιπλέον, η φιλοξενία και η διαχείριση της υποβρύχιας υπολογιστικής ισχύος θέτει επίσης προκλήσεις στους προμηθευτές cloud.Προς το παρόν, η αναλογία της υποβρύχιας υπολογιστικής ισχύος εξακολουθεί να είναι σχετικά μικρή Οι προμηθευτές Cloud πρέπει να ενσωματώσουν και να διαχειριστούν αυτούς τους ετερογενείς πόρους για να διασφαλίσουν ότι η υπολογιστική ισχύς από διαφορετικές πηγές μπορεί να ενσωματωθεί απρόσκοπτα για να επιτευχθεί η βέλτιστη απόδοση και να επιτραπεί στους χρήστες να χρησιμοποιούν αυτούς τους πόρους εύκολα και απλά. Επενδύστε πολλούς πόρους στην έρευνα και ανάπτυξη τεχνολογίας, συστημάτων και πλατφορμών.

Ορισμένοι μικροί και μεσαίοι πωλητές cloud που δεν έχουν βαθιά συσσώρευση μπορεί να έχουν μια κατάσταση όπου η "σάλτσα σόγιας (πλατφόρμα διαχείρισης) είναι πιο ακριβή από το κοτόπουλο (υπολογιστική ισχύς)" και δεν μπορούν να βασιστούν σε πλεονεκτήματα κόστους για τη βελτίωση της συνολικής ανταγωνιστικότητάς τους.



Ο Xu Zhimo έγραψε κάποτε στο ποίημα "Accidental": "Είμαι ένα σύννεφο στον ουρανό, που προβάλλεται περιστασιακά στο κέντρο του κύματος σου". ο ένας τον άλλον μόνο ένα.

Τον Μάιο του 2024, ξεκίνησε η δεύτερη φάση του έργου Natick, αντικατοπτρίζοντας τη συνεχιζόμενη επιδίωξη της Microsoft για λύσεις κέντρων δεδομένων cloud. , μια επαγγελματική κάρτα μιας τεχνολογικά ισχυρής χώρας, που χρησιμοποιήθηκε πιλοτικά και εξερευνήθηκε μαζί με το κρατικό Assets Cloud, το Central State Enterprise Cloud και το Scientific Research Cloud.

Οι πάροχοι υπηρεσιών cloud με ισχυρότερα εμπορικά χαρακτηριστικά πρέπει ακόμα να επικεντρωθούν στη γη. Ευτυχώς, η Κίνα έχει πλούσια τοπογραφία και πλήρη υποδομή, επομένως υπάρχει ένας τεράστιος χώρος για να εξερευνήσετε «την απόλυτη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας».

Από αυτή την άποψη, η υπολογιστική ισχύς δεν ήταν ποτέ θέμα μιας εταιρείας υπολογιστών ή μιας βιομηχανίας, αλλά ένα έργο συστήματος με παγκόσμια συμμετοχή. Η εποχή κατά την οποία η υπολογιστική ισχύς είναι εθνική ισχύς μόλις ξεκίνησε.