گرما روشن است | نرد شبکه

یکی از کارهایی که دوست دارم در بیست و هشت دقیقه وقت آزادم در هفته انجام دهم، بازی Battletech است. این یک بازی جنگی رومیزی است که دارای روبات های بزرگ و سلاح های زیادی است. برخی از آنها مانند موشک و توپخانه آشنا هستند. از آنجایی که این یک داستان علمی تخیلی است، لیزر و چیزهای احمقانه دیگری وجود دارد. این یک بازی تخصیص منابع است. آیا مهمات من می تواند در این مبارزه مقاومت کند؟ ممکن است از خود بپرسید “چرا فقط لیزرهای زیادی نمی پوشید؟” بالاخره آنها به مهمات نیاز ندارند. با این تفاوت که طراحان بازی نیز به این موضوع فکر کرده اند. لیزر گرما تولید می کند. و گرما نیز مانند مهمات باید مدیریت شود. بیش از حد تولید کنید و خاموش خواهید شد. یا خلبان خود را زنده در کابین خلبان بجوشانید. هزار سال به عقب برگردید و شبکه مرکز داده مدرن با مشکل مشابهی روبرو است.

وات داری حرف میزنی؟

پیش بینی می شود متوسط ​​رک هوش مصنوعی تا سال آینده 600 کیلووات انرژی مصرف کند. پردازنده‌های گرافیکی و پردازنده‌ها جانورانی گرسنه هستند. آنها باید تا آنجا که ممکن است قدرت داشته باشند تا هر کاری که ریاضی باعث می شود هوش مصنوعی اتفاق بیفتد را انجام دهند. آنها باید راه های خلاقانه ای برای خنک کردن آن دستگاه ها نیز بیابند. ما به سرعت محدودیت های خنک کننده هوا را با طراحی های جدید با استفاده از خنک کننده مایع و حتی غوطه وری در روغن معدنی کنار می گذاریم تا این ماشین ها همه چیز را سرخ نکنند.

شبکه سازی در بخش مصرف برق نیز کار ساده ای نیست. آخرین نسل از دستگاه های شبکه تا 800 گیگابایت قدرت دارند و مقدار قابل توجهی انرژی برای حفظ توان مصرفی مصرف می کنند. یکی از بزرگترین مصرف کنندگان انرژی در این رک ها، پردازنده سیگنال دیجیتال (DSP) است که در ماژول های فیبر نوری گروه بندی می شود. برای تنظیم نوری که اجازه عملیات در انتهای بالای ترازو را می دهد، باید DSP زیادی داشته باشید. علاوه بر این، CPU ها و ASIC ها در خود ماژول ها در اوج عملکرد کار می کنند تا منابعی را که خوشه های هوش مصنوعی برای بازگشت ارزش نیاز دارند، فراهم کنند.

حتی بدتر از آن، طراحی سوئیچ شبکه بر خلاف خنک کننده هوای سنتی عمل می کند. سرورها دارای صفحه های زیبا با کانال های هوا هستند که می توانند هوا را به داخل و خارج از پشت بکشند. وقتی سیستم عامل را بوت می کنید، هیچ چیز مانع نمی شود، به جز یک USB. از سوی دیگر سوئیچ ها شامل تمام کابل های جلو هستند. این کابل‌ها و ماژول‌ها مانع از جریان هوا می‌شوند و به دلیل فیزیک ساده، میزان خنک‌کننده‌ای که سوئیچ می‌تواند ایجاد کند را کاهش می‌دهند. اگر تا به حال دست خود را جلوی یک سوئیچ مدرن گذاشته اید، می دانید که می تواند هوای زیادی را به داخل بکشد. اما هر رابطه ای این را کاهش می دهد و یک حلقه بازخورد ایجاد می کند.

استراحت کن

درست مانند سرورهای خوشه ای هوش مصنوعی، ما باید با تولید گرما مقابله کنیم. برخلاف سرورهای هوش مصنوعی، ما نمی‌توانیم آنها را فقط در روغن آغشته کنیم یا یک شاسی بزرگتر با فن‌های بیشتر برای تهویه آن بسازیم. منظورم این است که اگر مجبور بودیم از نظر فنی می توانستیم. اما آخرین باری که سوئیچ بالای رک (ToR) بزرگتر از 2U دیدید کی بود؟ این به این دلیل است که ارزش واقعی در قفسه شبکه نیست. این سروری است که شبکه به آن متصل می شود. هر واحد رک فضایی که به تجهیزات شبکه می‌دهید یا هر چیزی که سرور نیست، یک RU هدر رفته است که می‌توانست درآمد ایجاد کند.

دستگاه های شبکه مدرن به 800 گیگابیت رسیده اند، اما هوش مصنوعی بیشتر می خواهد. پروژه هایی وجود دارد که هدف آنها انتقال به 1.6 ترابایت در آینده نزدیک است. اما آیا آنها می توانند بار DSP را که برای تنظیم نور لیزر لازم است، تحمل کنند؟ آیا آنها قادر خواهند بود آن سوئیچ ها را برای تطبیق اقتصاد صندوق عقب کوچک کنند؟ آیا آن‌ها می‌توانند کل آشفتگی را به اندازه‌ای خنک نگه دارند که کسی را که وارد راهروی داغ می‌شود تا قبل از سوختن توسط شعله‌افکن، کابل را بررسی کند، ذوب نشود؟

آن را به پریز وصل کنید

یکی از راه حل هایی که به دنبال کاهش این است، اپتیک خطی پلاگین (LPO) است. LPO در حال کار برای حل این مشکلات با انتقال DSP به خارج از ماژول قابل اتصال و به سوییچ ASIC است. این کار در کاهش مصرف برق خود ماژول نوری در حالی که پیچیدگی تهویه سیگنال را به سوییچ منتقل می کند، کار خوبی انجام می دهد. نتیجه نهایی مصرف انرژی کمتر است، اما مبادله آن پیچیده تر است. به قول Mechanical Frog یوتیوبر Battletech، “هزینه جایگزین به هیچ کس رحم نمی کند.”

به طور مشابه، یک راه حل رقیب مانند Co-packed Optics (CPO) خود ماژول را برای سیم کشی قسمت نوری پیوند مستقیماً به سوئیچ تعویض می کند. این امر نیاز به DSP ها برای تنظیم سیگنال را از بین می برد و تولید برق و گرما را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد، اما در درجه اول به قیمت انعطاف پذیری استفاده از ماژول ها است. در آینده بیشتر در مورد CPO خواهم گفت.

تام بگیر

چیزی که ما باید به آن فکر کنیم این است که فناوری که ما استفاده می کنیم مرزهایی را ایجاد می کند که در آن باید برای ایجاد فناوری های دیگر تلاش کنیم. ما باید شبکه‌هایی را فراهم کنیم که برای هوش مصنوعی متوقف نشوند تا همانطور که طراحان می‌خواهند عمل کند. برای آنها، ارزش هوش مصنوعی به کارآمدتر بودن انرژی یا تولید گرمای کمتر نیست. در عوض، این در مورد خرد کردن سریع اعداد یا ایجاد عکس های بهتری است که مردم می خواهند تولید کنند. تا جایی که به شرکت های هوش مصنوعی مربوط می شود، مراکز داده دارای بودجه انرژی نامحدود و قابلیت حذف گرما هستند. واقعیت حکم می‌کند که هیچ چیز خارج از محدودیت نیست، اما این به تولیدکنندگان بستگی دارد که قبل از اینکه کسی به آنها برسد، این محدودیت‌ها را افزایش دهند. در غیر این صورت، شبکه به سادگی دوباره شارژ می شود. و گرما واقعاً بالا می رود.