今年全国两会的《政府工作报告》首次提出“人工智能+”行动。打造以人工智能为引擎的新质生产力,已经成为当前最紧迫的任务。

为人工智能落地应用提供支撑的智算中心正在全国范围内快速兴起。智算中心与云计算中心有何区别?智算中心如何建设,又如何运营和运维?智算中心如何助力新质生产力的打造?为解答这些问题,我们邀请了业界知名厂商、专家,在“智算雄起”的大潮下,各抒己见、观点碰撞,希望为推动智算中心的建设和发展提供有益的借鉴和参考。
当前,全球正逐渐迈入一个以数字为主导的世界。在数字世界里,人工智能和机器学习在飞速发展,并且改变了我们的生活、工作以及与技术的互动方式。尤其是生成式人工智能的出现,更加速了这一发展。然而,人工智能带来了耗电量上升,机器学习和大型语言模型需要大量能源用于处理和存储,因此如何打造更加高效、更加韧性、更高适用性与更可持续的智算基础设施,成为数据中心行业面临的一个重要课题。
作为数据中心、行业关键应用领域基础设施建设和数字化服务的全球领导者,施耐德电气对智算行业的发展有自己的洞察。
算力产业变革带来能耗新挑战
人工智能对数据中心将带来以下影响:人工智能推动数据中心未来三年复合增长率达12.5%;数据中心总体增长率(以新建GW计)预计为12% CAGR,而人工智能部分的增长率是这一增长率的2至3倍。
人工智能技术虽然前景广阔,却使得数据中心的能耗不断攀升。据估计,人工智能电力需求的年复合增长率为26%-36%,到2028年可能达到13.5千兆瓦至20千兆瓦。数据中心对环境的影响必须引起注意。到2030年,数据中心的耗电量将达到35GW,这将大大增加全球排放量。
为满足对人工智能和机器学习工作负载日益增长的需求,数据中心基础设施也要与时俱进。从专用型硬件来看,为处理人工智能算法所需的并行计算,GPU、TPU和FPGA等专用硬件的使用更加频繁。数据中心已采用这些加速处理单元(APU)来加速人工智能工作负载。从高性能计算来看,数据中心正在采用更多配备强大处理器和高速互连的HPC基础设施,以支持人工智能研发。这些HPC集群将用于训练深度神经网络和模拟复杂系统等任务。在液冷的角度看,为了解决高密度计算所产生的热量问题,一些数据中心正在采用液冷解决方案。液冷比传统的空气冷却更有效,而且可以实现更密集的硬件配置。从模块化数据中心的角度看,模块化数据中心因其可扩展性和灵活性而越来越受欢迎。它由预制模块组成,可根据计算需求的变化轻松扩展或移除,提供更强的适应性。从可持续性的角度看,数据中心越来越注重降低能耗和采用可再生能源,以解决环境问题,同时降低人工智能和高性能计算工作负载所带来的能耗需求。
未来数据中心的“四大支柱”
施耐德电气认为,未来数据中心的发展必须满足以下四方面的要求。
可持续:数据中心可持续发展成为首要关注点,行业需要从只关注低PUE向更广的环境影响转变,包括水资源的利用、可再生能源的利用、温室气体、废弃物以及对生态环境的影响等。
高效:需要实现高效的成本、速度、空间和资本利用等。随着数据中心规模和机柜功率密度的进一步加剧,将带来耗电量的迅猛增长,必须实现能源的高效利用、高效部署。
韧性:要实现安全性、可靠性和可用性,减少计划外的宕机时间对业务连续性的影响和损失。随着AI技术被应用于多元复杂化的应用场景,需要进一步满足数据中心对于韧性的更高要求,包括利用数据和分析进行预测通知和服务自动化,以提高可用性。
适应性:广泛适用于各类运行环境。随着更高功率密度的AI应用场景的出现,需要新的供配电技术和制冷技术等与之相匹配。
施耐德电气的应变之道
面对智算新需求,施耐德电气能够持续为客户赋能。
从前瞻领导力来看,施耐德电气开创了以白皮书形式阐述数据中心的前沿理念、创新技术与最佳实践的先河,其220多本白皮书覆盖UPS、供配电等各个产品技术系统领域,涵盖数据中心全生命周期各个阶段,引领着行业发展方向。近期,施耐德电气发布和更新了两份白皮书,以应对人工智能为数据中心带来的设计和架构上的挑战,以及如何通过关键指标来衡量数据中心的可持续性。
从业务战略支持来看,施耐德电气聚焦数字化,提供基于EcoStruxure架构的一站式智能化硬件产品、全生命周期数字化软件和专家咨询服务等创新解决方案;同时还聚焦低碳化,除提供由低碳可持续产品组成的集成系统外,还可为客户提供全生命周期的碳中和支持;聚焦数据中心整体解决方案,并加速推动软件业务、服务业务的发展;面向未来技术进行研发创新,包括储能系统、液冷、更高效的UPS等,并持续加大在中国的创新投入。
特别值得一提的是,施耐德电气在强调产品的低碳化、绿色化、数字化和高效的同时,还不断融入更多AI与数字孪生等数字化技术,在数据中心从设计、建设到运维的全生命周期内均可提供丰富的数字化解决方案,确保数据中心的安全可靠与持续运营。其中,施耐德电气SmartCool通过AI与ML机器学习技术,使空调末端可基于IT负载实时需求进行动态制冷输出,以多项优势性能助力行业客户实现有效节能,提升数据中心的运营效率与可持续性并且有效减少98%的热点,预防潜在设施风险,确保数据中心冷却环境的安全运行在确保业务连续性的同时,完成节能方案的快速实施部署,避免业务中断造成的损失
目前,施耐德电气SmartCool已成功部署于多样化的应用场景中,比如在某金融客户生产数据中心,直接实现冷冻水空调末端30%+的节能效果,并间接影响水阀开度从70%+降低到30%+,为冷源侧进一步节能创造了有利条件。
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