توسط مارک کرام، مدیر توسعه بازار جدید، لگراند
از آنجایی که مراکز داده با چالش های بزرگتر و شدیدتر مقابله می کنند، تجهیزات توزیع برق آنها باید این نیازهای عملکردی را برآورده کند. کابینتها و رکهای سرور، حتی سرورهای منفرد، باید برای حداکثر سازگاری با نیازهای مصرف برق فزاینده محیطهای منحصربهفرد و پرمشقت خود طراحی شوند.
مراکز داده چه به ابر محاسبات اختصاص داده شده باشند و چه هوش مصنوعی، از نظر شکل و معماری فیزیکی منحصر به فرد هستند. گاهی اوقات آنها در یک ساختمان موجود در محوطه دانشگاه قرار می گیرند، با زیرساخت های جدید برای پشتیبانی از نیازهای اضافی در سیستم های برق و سرمایش مرکز. هر از گاهی، یک مرکز جدید طراحی و ساخته می شود تا مرکز داده را در خود جای دهد. مدیران باید راه حل های سفارشی برای برق، خنک کننده، شبکه و غیره پیدا کنند. در هر دو مورد
محاسبات لبه برای نزدیک کردن برنامهها و دادهها به دستگاه‌ها و کاربرانشان طراحی شده است. اما در مقایسه با مراکز داده عظیمی که در ابررایانه ها و برنامه های کاربردی هوش مصنوعی استفاده می شود، مجموعه ای متفاوت از چالش ها را به همراه دارد. در بسیاری از موارد، فضا به شدت محدود است و فضای کمتری برای تجهیزات توزیع برق وجود دارد. از آنجایی که محاسبات لبه از راه دور انجام می شود، باید اتصال از راه دور را حفظ کنید و گاهی اوقات در زمانی که در مکان دیگری هستید، مشکلات را برطرف کنید.
کلان داده به قدرت بزرگی نیاز دارد
چه در حال پخش جریانی Stranger Things در Netflix یا ارسال یک mp4 در TikTok باشید، هر دو باعث ایجاد یک اثر دومینو میشوند که نه تنها با دستگاههای شخصی، بلکه در مراکز داده در سراسر جهان که این اطلاعات در آن قرار دارند، انرژی مصرف میکند.
سپس نصبهای محاسباتی با کارایی بالا (HPC) را اضافه کنید که وظیفه انجام محاسبات در مقیاس بزرگ را دارند تا مشکلات پیچیدهای را که به دادههای زیادی نیاز دارند یا قدرت محاسباتی زیادی دارند، حل کنند و به میزان قابل توجهی به مصرف انرژی جهانی اضافه کردهاید.
در سال 2020، برخی از بزرگترین مراکز داده جهان حاوی دهها هزار دستگاه فناوری اطلاعات بودند و برای کار به بیش از 100 مگاوات برق نیاز داشتند که معادل برق رسانی به حدود 80000 خانوار آمریکایی است (US DOE 2020).
با این تقاضای عظیم انرژی، چالش مدیریت توزیع انرژی در سطح گرانتری به وجود میآید.
اپلیکیشن های فردی چالش های منحصر به فردی ایجاد می کنند
راه حل های آماده و نیمه اختصاصی نیازهای اکثر برنامه های کاربردی مرکز داده را برآورده می کنند. با این حال، نیاز به بهبود مستمر در راندمان و انعطافپذیری، بسیاری از تاسیسات HPC، برنامههای کاربردی هوش مصنوعی، مراکز داده فوقمقیاس و اپراتورهای مخابراتی را به جستجوی راهحلهای منحصربهفرد برای چیدمان، چگالی توان، خنککننده و اتصال سوق میدهد.
در حالی که ابررایانهها برای به حداکثر رساندن توان به همه چیز از لحاظ فیزیکی نزدیک به هم نیاز دارند، هوش مصنوعی میخواهد روی پردازندههای اختصاصی باشد و به دلیل ماهیت آن، محاسبات انتها به انتها به طور اساسی توزیع شده است. بنابراین، هر نرم افزار چالش های توزیع برق منحصر به فردی را به همراه دارد.
در ابررایانه ها، فضای اختصاص داده شده به پردازش و CRAC (تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر) فضای کمی برای توزیع نیروی ورودی به قفسه ها باقی می گذارد. وضعیتی مانند این چالشهای بالقوه برای استقرار واحد توزیع برق (PDU) دارد که نیاز به یک راهحل سفارشی دارد. ممکن است فضای کمی در پشت قفسه برای PDU صفر-U وجود داشته باشد، که لازم است PDU در کنار رک بایستد. در همان زمان، رکهای بلندتر با سرورهای بیشتر، موقعیتهایی با تراکم خروجی بالا ایجاد میکنند. و نیاز به چگالی توان بالا برای قفسه ها را می توان توسط PDU های رک هوشمند با قابلیت نظارت برطرف کرد.
هوش مصنوعی برای اجرای الگوریتم های یادگیری به مقادیر شگفت انگیزی از قدرت محاسباتی و الکتریسیته نیاز دارد. یکی از جنبههای کلاسیک برنامههای هوش مصنوعی، پهنای باند داخلی بالای آنها بین جعبهها/گرهها و لینکهای نوری است.
هنگام طراحی یک طرح توزیع برق برای یک مرکز هوش مصنوعی، ممکن است به یک PDU برای کمک به برنامه ریزی ظرفیت و به حداکثر رساندن مصرف انرژی الکتریکی نیاز داشته باشید. از آنجایی که نصبهای با چگالی بالا و توان بالاتر محدودیتهای PDU استاندارد را آزمایش میکنند، ممکن است به PDUهای طراحی شده سفارشی و هدفمند نیاز باشد.
مراکز داده لبه دستگاههای محاسباتی کوچکتری هستند که به جمعیتی که به آنها خدمت میکنند نزدیکتر هستند. آنها خدمات رایانش ابری و محتوای کش شده را به کاربران نهایی ارائه می دهند. مرکز داده انتها به انتها همچنین به دلیل کاهش نیاز به پهنای باند و تأخیر کم، هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد.
با این حال، محیطهای مرکز داده لبه اغلب به آنها نیاز دارند که در محدوده دمای عملیاتی وسیعی کار کنند، که میتواند استفاده از حسگرهای محیطی را برای محافظت در برابر دمای شدید و قدرت فراتر از قابلیتهای عملیاتی تجهیزات ضروری کند. علاوه بر این، محاسبات لبه یک مورد ایده آل برای نظارت از راه دور مصرف انرژی است.
از آنجایی که محیطهای مرکز داده لبه از راه دور هستند، معماری توزیع برق متفاوتی مورد نیاز است که مستلزم:
- PDUهایی که دارای ارتباطات داخلی هستند که قادر به زمانبندی روشن و خاموش شدن برق از پریز هستند
- PDU ها قادر به کاهش بار انرژی برای به حداکثر رساندن زمان کارکرد باتری در صورت فراتر رفتن دستگاه از آستانه هستند.
- یک محیط عملیاتی که دیکته می کند PDU ها از 0-60 درجه سانتیگراد معمول فراتر رود
ارزش PDU های سفارشی
راه حل های آماده و نیمه سفارشی برای دسترسی از راه دور، برق و زیرساخت فضای سفید نیازهای برنامه های مرسوم مرکز داده را برآورده می کند. با این حال، ابررایانه ها، هوش مصنوعی و مراکز داده لبه اغلب به راه حل های سفارشی نیاز دارند. بخشی از سفارشی سازی باید شامل بررسی دقیق توزیع برق رک و به همان اندازه مهم، نظارت بر شرایط محیطی رک باشد. مراکز داده بسیار تخصصی مستحق PDUهایی هستند که قدرت و نیازهای نظارتی منحصر به فرد رک خود را برآورده می کنند. در این موارد، بهتر است با یک شریک قابل اعتماد برای طراحی و ساخت یک PDU کار کنید که بتواند نیازهای برنامه های کاربردی خاص امروز، فردا و سال ها بعد را برآورده کند.
زیستی
مارک کرام مدیر توسعه بازار جدید برای بخش داده، قدرت و کنترل لگراندکه شامل برندهای Raritan و Server Technology می شود. او که یک مبشر فناوری است، با اشتیاق به ارائه یک تجربه انرژی مثبت برای صاحب / اپراتور مرکز داده هدایت می شود. او مدرک کارشناسی خود را در رشته مهندسی برق از دانشگاه رایس دریافت کرده و بیش از 30 سال تجربه در زمینه الکترونیک دارد.
