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옛날 UDC 수중 데이터센터는 <유랑지구2>에서 물에 잠긴 루트 서버처럼 공상과학 영화나 뉴스 헌팅에만 존재하거나 해외 최고 과학 연구에 활용되던 '블랙필드'였다. "자신의 기술을 과시"하는 기관입니다.

오늘날 UDC가 우리에게 다가와 가속하고 있습니다.

올해 7월 2024 세계인공지능회의에 참석해 중국 컴퓨터 제조사의 'C' 부스에서 컴퓨터가 물에 잠겨 돌아가는 모습을 목격했다.

이 회사가 개발한 특수 액체는 회로 기판과 호환되며 회로를 부식시키지 않는 것으로 나타났습니다. 관련 소재로 제작된 수냉식 서버는 전자 부품의 천적인 '물'에 저항할 수 있어 수중 데이터센터를 가능하게 한다.

현장 직원에 따르면 회사는 쑤저우와 협력해 호수에 수중 데이터 센터를 배치하고 있다고 한다. 첫째, 지역의 '신품질 생산성'을 위한 벤치마크 프로젝트 역할을 할 수 있고 지능형 컴퓨팅 분야에서 지역적 강점을 입증할 수 있습니다. 둘째, 특히 우수한 에너지 절약 및 배출 감소 효과를 가지며 일부 지역 AI 기업에 친환경 컴퓨팅 성능을 제공할 수 있습니다. 응용 프로그램.

그렇다면 수중 컴퓨팅 성능을 어떻게 사용할 수 있습니까? 정답은 클라우드 입니다.

클라우드에서 AI 컴퓨팅 성능을 얻는 것은 자연스러운 비용 이점과 유연한 임대 이점을 통해 AI 스타트업의 첫 번째 선택이 되었습니다.더욱 에너지를 절약하고 친환경적이며 저렴한 "클라우드"를 구축하기 위해 UDC 수중 데이터 센터도 클라우드 컴퓨팅 제조업체의 비전에 들어갔습니다.

2014년 마이크로소프트는 연안 주민들에게 고속 클라우드 서비스를 제공하기 위해 수중 데이터 센터 개념을 처음 제안했습니다. 2018년 마이크로소프트는 Azure 클라우드와 비교하기 위해 공식적으로 855개의 서버를 바다에 가라앉혔습니다. 우리나라도 현재 해저 데이터 센터를 보유하고 있으며 핵심 사업은 컴퓨팅 파워 서비스뿐 아니라 보다 비용 효과적인 클라우드 컴퓨팅 파워를 제공하기 위해 Tencent 및 Alibaba와 같은 클라우드 제조업체와 대규모 직접 협력을 하고 있습니다.

이 기사에서는 수중 클라우드가 컴퓨팅 성능의 가격을 어떻게 "낮출" 수 있는지에 대해 설명합니다.

"AI의 끝은 전기다." 대형 모델의 매개변수는 수조에 달하며, 지능형 컴퓨팅 센터의 네트워크 규모가 카드 50,000개, 심지어 100,000개까지 진화하게 됩니다. 100,000장의 카드 묶음은 도시의 전력을 소비할 수 있습니다. 대규모 AI 모델을 지원하기 위해 도시 사람들은 에어컨을 켜거나 TV를 시청할 수 없습니다. 이것은 너무 사이버 펑크입니다.

우리는 이런 일이 발생하는 것을 원하지 않을 뿐만 아니라 클라우드 공급업체도 원하지 않습니다. 일부 조사에 따르면 물과 전기 비용이 데이터 센터 운영 비용의 50% 이상을 차지하는 것으로 나타났습니다. 지능형 컴퓨팅 센터의 GPU 밀도가 더욱 증가함에 따라 전력 부하가 기하급수적으로 증가하여 클라우드 공급업체의 비용 급증으로 직접적으로 이어질 것입니다.

전기요금을 줄이기 위해 클라우드 벤더들은 최선을 다해 노력해왔습니다.

어떤 사람은 데이터 센터를 울란차브와 칭하이에 두고, 어떤 사람은 호수 옆에 두었고(알리바바 천도호 데이터 센터), 어떤 사람은 동굴에 두었고(텐센트, 화웨이), 어떤 사람은 북극권으로 직접 옮겼습니다(페이스북 노드 폴). 데이터 센터, 핀란드 하미나 항구에 있는 Google 데이터 센터), 일부 사람들은 이를 바다(Google Floating Data Center)와 바다 아래(Microsoft Project Natick 데이터 센터)에 배치했습니다.

기본 원칙은 동일합니다. 즉, 에어컨 및 기타 전기 장비와 같은 공기 냉각에 대한 냉각 의존도를 줄이고 자연 냉각을 위해 자연 환경의 공기 또는 물에 더 많이 의존하는 것입니다.

이러한 자연 냉각 솔루션 중,수중 구름은 의심할 여지 없이 "전력 절감" 측면에서 가장 경쟁력이 있습니다.

분명히 육상 데이터 센터에 비해 수중 환경은 더 복잡하고 배선 및 유지 관리가 더 까다로우며 서버는 본질적으로 물을 두려워하므로 수중 데이터 센터의 방수 및 부식 방지 성능에 더 큰 도전이 될 수 있습니다. 여전히 데이터 센터가 되겠습니까?

수중 데이터센터의 '1차 비용'은 '바닥 가격'에 자연 냉각 효과를 가져온다.

가장 뛰어난 냉각 효과를 제공하는 솔루션인 수중 데이터센터는 물의 저온 특성을 직접 활용하여 다른 물질(예: 공기 냉각 및 바람 냉각)보다 더 많은 열을 흡수하여 추가 냉각 요구 사항을 크게 줄입니다.

동시에 수중 환경 자체가 효과적인 냉각을 제공하므로 공조 시스템에 대한 의존도와 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.

수중 데이터센터는 물의 흐름을 이용해 열을 제거함으로써 에너지 절약과 소비 절감 측면에서 가장 큰 비용 이점을 갖고 있다고 할 수 있다.

육지에 데이터 센터를 짓는 것은 당연히 토지 공간을 차지합니다. 일부 추운 내륙 도시와 천연 가스 온도가 낮은 지역의 인프라 조건은 일반적으로 북극권과 같은 해안 지역만큼 개발되지 않습니다. 비용의 전반적인 TCO가 증가합니다.

특히 슈퍼 10,000ka 클러스터가 도래하면서 전원 공급 장치, 내하중, 컴퓨터실 청결도, 케이블 랙 설계 등 지상 기반 데이터 센터/지능형 컴퓨팅 센터 지원 시설에 대한 요구 사항이 매우 높아졌습니다.

'슈퍼 10,000 카드 클러스터를 위한 새로운 지능형 컴퓨팅 기술 백서(2024)'에는 슈퍼 10,000 카드 클러스터의 컴퓨팅 전력 밀도와 전력 소비 밀도가 높아짐에 따라 케이블 배치량도 1.8배 증가한 것으로 나와 있습니다. Wanka의 지능형 컴퓨팅 클러스터는 100,000개의 케이블을 배치해야 하며, 이는 케이블링 랙의 너비와 내하중 용량에 새로운 과제를 안겨줄 것입니다.

육상 데이터센터/지능형 컴퓨팅 센터의 전체 비용이 상승하고 있다고 할 수 있습니다.

이에 비해 수중 데이터센터 건설 비용은 줄어들고 있으며, 둘 사이의 '가위 격차'도 점점 줄어들고 있다.

한편으로는 호수와 바다의 넓은 공간으로 인해 건설업체는 내륙 지역에 비해 부지 선택의 폭이 더 넓습니다. 수중 데이터 센터의 토지 비용은 더 쉽게 제어할 수 있습니다.

또한 수중 데이터 센터는 고도로 통합되고 긴밀하게 결합된 밀봉된 데이터 캐빈을 사용하는 경우가 많습니다. 냉각 타워 및 압축기와 같은 육상 데이터 센터에 필요한 일부 장비는 수중에서 필요하지 않습니다. 적절하게 설계된 해저 데이터 웨어하우스는 실패율이 낮고 운영 및 유지 관리 비용이 낮습니다.

마이크로소프트는 2020년 9월 바다 밑바닥에 가라앉은 데이터센터를 2년 동안 인양한 바 있다. 수중 데이터센터의 서버 장애율은 기존 데이터센터보다 낮고 신뢰성은 8배나 높은 것으로 평가됐다. 육상 서버보다 높습니다.

이는 수중 데이터 캐빈이 변화하는 환경으로부터 격리될 수 있고 사고로 인해 거의 방해받지 않기 때문일 수 있습니다. 요컨대, 광대한 바다는 인간과 토지 자원을 두고 경쟁할 필요가 없는 수중 컴퓨팅 파워를 더 저렴하게 만들어준다.

물을 절약하려면 서버를 물에 담그십시오. 무슨 일이야?

이는 WUE(Water Usage Effectiveness), 수자원 활용 효율성이라는 지표를 나타냅니다.

많은 사람들이 PUE에 대해 들어봤지만 WUE에 대해 들어본 사람은 거의 없습니다. 환경적으로 지속 가능한 개발을 촉진하고 탄소 중립을 달성하려면 WUE를 줄여야 합니다.

WUE를 줄이는 핵심은 분자(데이터센터에 투입되는 물의 양)를 줄이는 것인데, 이는 주로 냉동수, 냉각수, 가습수 등 생산수로 구성된다.냉각 과정에서 소비되는 물이 적을수록 WUE는 높아집니다.。

데이터 센터를 물에 담그면 생산 용수를 줄일 수 있나요? 예, 심지어 0입니다.

한편, 수중 데이터 센터는 증발 열 방출이 필요 없이 주변 물의 낮은 온도를 직접 사용하여 서버를 냉각합니다. 기존 데이터 센터의 냉각탑 및 냉수 시스템과 물이 필요하지 않습니다. 냉각 소비량은 0입니다.

또한, 수중 데이터센터의 냉각 과정에서 증발된 물은 공공수자원 손실이 거의 없이 직접 수역으로 되돌아간다. 일부 건조하고 물이 부족한 지역에서는 호수, 강, 지하수를 사용하여 냉각하는 경우 증발된 수자원이 지역 수계로 신속하게 되돌아오지 못하여 지역 수자원 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. .

2023년 미국 애리조나주는 물 소비 우려로 현지 데이터센터 건립을 제한했다. 국내에서도 내몽골 울란차브시 지닝구에서 '지닝구 빅데이터 기업의 냉각수 지하수 사용 금지에 관한 고시'를 발표했다.

수중 데이터 센터에서 약간의 열 증산이 발생하더라도 광대한 호수와 바다에서 빠르게 대사되어 지역 물 순환에 영향을 미치지 않습니다.

수중 데이터센터는 비용면에서 큰 장점이 있지만, AI 클라우드 서비스가 맹목적으로 비용을 줄인다면 '비용은 줄이고 웃음은 늘리는' 사고가 발생할 수 있다.

예를 들어 서부 지역의 데이터 센터의 저장 및 컴퓨팅 비용은 동부 지역보다 낮지만 동부의 일부 기업은 전송 지연, 패킷 손실률, 비즈니스 신뢰성 등을 고려하여 50% 더 많은 비용을 부담합니다. 특히 높은 실시간 데이터가 필요한 자율주행과 같은 비즈니스에서는 데이터를 동쪽에 두는 것보다 비용이 많이 듭니다. 이는 서부의 많은 데이터센터의 가용성 비율이 높지 않은 중요한 이유이기도 합니다.

수중 데이터 센터의 상용화 딜레마는 가격이 저렴하지만 AI의 요구 사항에 완전히 적응하지 못하고 클라우드 공급업체가 AI를 현재 가장 중요한 새로운 수익원으로 간주한다는 것입니다.

수중자원 확장성은 제한적입니다.클라우드 서비스는 사용자 요구에 따라 리소스를 빠르게 확장하고 컴퓨팅 성능과 저장 공간을 늘려야 합니다. 수중 데이터 캐빈이 공장에서 출고되어 바다로 발사되는 데는 일정 기간이 있습니다(Microsoft의 공식 웹사이트에 따르면 Natick은 90일이 소요됩니다). 현재 육상 지능형 컴퓨팅 센터는 모듈식 구성을 통해 약 한 달 만에 완성될 수 있어 AI 컴퓨팅 성능에 대한 수요를 더 빠르게 충족할 수 있습니다.

현재 마이크로소프트도 나틱 프로젝트를 중단했다고 밝혔다. 인간 활동과 멀리 떨어진 수중 환경은 아직 대규모로 적합하지 않은 것으로 보인다. -데이터 센터의 대규모 배포.

또한 수중 컴퓨팅 성능의 호스팅 및 관리도 클라우드 공급업체에 과제를 제기합니다.현재 수중 컴퓨팅 성능의 비율은 여전히 ​​상대적으로 적습니다. 클라우드 공급업체는 이러한 이기종 리소스를 통합하고 관리하여 다양한 소스의 컴퓨팅 성능을 원활하게 통합하여 최적의 성능을 달성하고 사용자가 이러한 리소스를 편리하고 간단하게 사용할 수 있도록 해야 합니다. .기술, 시스템, 플랫폼의 연구개발에 많은 자원을 투자합니다.

축적이 깊지 않은 일부 중소형 클라우드 벤더들은 '간장(관리 플랫폼)이 치킨(컴퓨팅 파워)보다 비싸다'는 상황에 처해 전반적인 경쟁력 향상을 위해 비용 우위에 의존할 수 없는 상황에 처할 수도 있다.

Xu Zhimo는 "Accidental"이라는 시에서 다음과 같이 썼습니다. "나는 하늘의 구름이며 때때로 파도의 중심에 투영됩니다. 현재 AI 클라우드 서비스와 수중 데이터 센터는 영원히 함께 머물 수 없을 수도 있습니다. 서로는 하나뿐입니다.

2024년 5월, Natick 프로젝트의 두 번째 단계가 시작되었습니다. 이는 Microsoft의 클라우드 데이터 센터 솔루션에 대한 지속적인 추구를 반영하여 "수중 데이터 센터"를 중국이 너무 뒤처질 수 없는 트랙으로 만들고 기술 독립에 더 적합하게 만듭니다. 기술강국의 명함인 국유자산클라우드, 중앙국유기업클라우드, 과학연구클라우드를 함께 시험하고 탐색했다.

더 강력한 상업적 속성을 지닌 클라우드 서비스 제공업체는 여전히 토지에 집중해야 합니다. 다행스럽게도 중국은 풍부한 지형과 완벽한 인프라를 갖추고 있어 '궁극적인 비용 효율성'을 탐구할 수 있는 광대한 공간이 있습니다.

이러한 관점에서 컴퓨팅 파워는 결코 하나의 컴퓨팅 회사나 산업의 문제가 아니라 전 세계가 참여하는 시스템 프로젝트입니다. 컴퓨팅 파워가 곧 국력인 시대가 이제 막 시작됐다.