Czy jesteśmy gotowi na AI?
Centra danych znajdują się obecnie w samym środku rewolucji. Wkroczenie sztucznej inteligencji (AI) wymusza przyspieszenie przejścia na odnawialne źródła energii, mimo już poczynionych ogromnych inwestycji, a jednocześnie stwarza nowe wyzwania i możliwości.
Technologie AI szybko się rozwijają, a ich zapotrzebowanie na moc jest ogromne. Są niezwykle wymagające i generują duże, skokowe obciążenia, przez co obsługujące je infrastruktury IT muszą być jeszcze bardziej stabilne i niezawodne. Sztuczna inteligencja wpływa na wszystko, z czym się zetknie, zwiększając złożoność pracy operatorów i wymagania względem sieci zasilających.
Już teraz ilość generowanych w ciągu zaledwie jednego roku danych sięga niebotycznych, niewyobrażalnych wcześniej poziomów; dodanie do tego wszystkiego AI nieuchronnie i drastycznie zwiększy zapotrzebowanie. GOLDMAN SACHS przewiduje, że zużycie energii przez centra danych może spowodować wzrost zapotrzebowania na moc nawet o 160%. Stanowi to ponad 30% całkowitego zużycia energii przez centra danych, co jeszcze bardziej przemawia za koniecznością zwiększenia wydajności i skupienia się na odnawialnych źródłach energii.
Nasza zależność od danych jest niezwykle duża i stale rośnie, co ma wpływ na wszystkie aspekty związane z centrami danych – od czystej mocy obliczeniowej po infrastrukturę wspierającą, od specyfikacji projektowej po charakter i skalę, zarówno w kontekście planowania i budowy, jak i w kontekście późniejszego utrzymania.
„Mamy świadomość coraz większych wyzwań związanych z obsługą profili obciążeń generowanych przez wysokowydajne systemy obliczeniowe (HPC), wynikających z ich zmiennej natury. Operatorzy, którzy już zmagają się z niektórymi złożonymi aspektami pracy AI, jako największe problemy wymieniają krótkie czasy cykli, wahania napięcia i długoterminowy wpływ na żywotność urządzeń i baterii”.
Jak zapewnić, że przy tym tempie, w jakim rozwija się AI, oraz olbrzymiej ilości mocy wymaganej przez aplikacje i rosnące wolumeny syntetycznych danych posiadane zasoby i oferowane usługi będą w stanie obsłużyć AI?
Wg Clementa BARTHELMEBSA „Ważne jest, aby myśleć o gotowości na AI w ujęciu najważniejszych kwestii, nie pomijając jednak podstaw. Przykładowo trzeba zapewnić, że UPS będzie niezawodnie dostarczać zasilanie i odpowiednio reagować na profil obciążenia, a jednocześnie spełniać niezbędne wymagania i standardy w zakresie wydajności dynamicznej.
W tym kontekście kluczowa jest najwyższa niezawodność UPS poparta wysokim wskaźnikiem MTBF i parametrami projektowymi umożliwiającymi obsługę niestandardowych obciążeń. Dodatkowo należy uwzględnić wymagany przez sieci dystrybucyjne poziom ochrony, który zagwarantuje kompatybilność UPS nawet w najgorszych scenariuszach operacyjnych – podczas pracy z agregatem prądotwórczym lub podczas awarii sieci. Również zaawansowane zarządzanie agregatami prądotwórczymi ma duże znaczenie dla niezawodności rozwiązań dostosowanych do obsługi AI.
Ponadto przy coraz większej ilości generowanych danych syntetycznych odpowiednie rozplanowanie konserwacji predykcyjnej zapewniającej jeszcze większą niezawodność zasilania będzie wręcz bezcenne”.
Asortyment UPS firmy Socomec jest powszechnie ceniony za swoją wysoką niezawodność potwierdzoną wysokim wskaźnikiem MTBF. Nasze rygorystyczne zasady projektowania sprawiają, że zasilacze Socomec UPS są w stanie sprostać tego rodzaju niestandardowym obciążeniom.
Rozwój sztucznej inteligencji i jej unikalny profil obciążenia
AI rozwija się z taką prędkością, że systemy zasilania wręcz muszą być w stanie działać niezawodnie i stabilnie mimo rosnącej ilości zadań wymagających dużej mocy obliczeniowej.
Aplikacje AI często mają unikalne charakterystyki obciążenia, obejmujące m.in. duże wahania obciążenia od 0 do ponad 100%. Oznacza to, że posiadanie systemu zasilania gwarantowanego (UPS), który jest w stanie płynnie obsługiwać zapotrzebowanie na moc, ma kluczowe znaczenie, jeśli centrum danych ma w pełni wykorzystywać swój potencjał. W razie przerwy w zasilaniu brak niezawodnego systemu UPS stwarza ryzyko utraty wszystkich korzyści zapewnianych przez AI.
Jak wyjaśnia Clement: „Systemy AI często wykonują złożone obliczenia powodujące znaczne i chwilowe skoki mocy. W przypadku modeli głębokiego uczenia maszynowego lub HPC (wysokowydajnych systemów obliczeniowych) zużycie energii może nagle, w ułamku sekundy, zwiększyć się od zera do pełnego obciążenia. Ten wyjątkowy profil obciążenia – charakteryzujący się wysoką amplitudą i dużą zmiennością – wymaga zasilacza UPS, który będzie w stanie reagować szybko i precyzyjnie”.
Tradycyjne systemy UPS, projektowane z myślą o bardziej przewidywalnych i stabilnych obciążeniach, mogą mieć problem z nadążeniem za dynamicznym zapotrzebowaniem na moc aplikacji AI. Dodatkowo nagłe i znaczne skoki zapotrzebowania na moc stanowią ogromne wyzwanie dla sieci energetycznej. Sieć musi być w stanie obsłużyć te szczytowe obciążenia bez uszczerbku dla stabilności.
„Duże zapotrzebowanie na moc generowane jednocześnie przez kilka systemów AI może prowadzić do utraty stabilności sieci, w tym do wahań napięcia czy częstotliwości. To z kolei wpływa nie tylko na same systemy AI, ale również na dowolne inne infrastruktury krytyczne zasilane przez te same źródła”.
Zasilacz DELPHYS XL firmy Socomec dostosowany do aplikacji AI
Wszystkie procesy – od analizy danych, poprzez uczenie maszynowe po systemy autonomiczne i skomplikowane roboty – wymagają mocy obliczeniowej, zaś gwałtowny rozwój AI stworzył wiele nowych wyzwań związanych z zarządzeniem zasilaniem.
W odpowiedzi na te wyzwania firma Socomec stworzyła przełomowy zasilacz UPS wysokiej mocy, który doskonale radzi sobie z zarządzaniem obciążeniami generowanymi przez AI, zapewniając ich bezawaryjną, wydajną i optymalną obsługę.
Stworzony specjalnie z myślą o szybkich zmianach obciążenia zasilacz gwarantuje stałe i niezawodne zasilanie systemów AI. Dzięki inteligentnym algorytmom zarządzania zużyciem energii DELPHYS XL firmy Socomec zmniejsza obciążenie sieci i pomaga utrzymać jej stabilność, jednocześnie chroniąc aplikacje AI.
Dodatkowo spełnia nawet najbardziej restrykcyjne wymogi w zakresie wydajności dynamicznej określone w normie IEC 62040-3.
Zasilacz UPS DELPHYS XL o dużej mocy został poddany rygorystycznym testom i kontrolom przez niezależne laboratoria zewnętrzne. Testy te potwierdzają, że UPS spełnia wymagania w zakresie wydajności dynamicznej określone w normie IEC 62040-3, uzyskując najbardziej wymagającą w całej normie Klasę 1. To gwarantuje, że UPS może obsługiwać duże skoki obciążenia bez zakłócania pracy odbiorów krytycznych, przy jednoczesnym zachowaniu stabilności i niezawodności zasilania nawet w najbardziej wymagających warunkach.
Wpływ AI na źródła zasilania
Obsługa wrażliwych urządzeń przy jednoczesnej konieczności zachowania specyficznych parametrów, takich jak stabilność sieci czy wymogi klientów, wymaga inteligentnej koordynacji między pracą UPS w czasie rzeczywistym a magazynowaniem energii w okresach bezczynności w celu wsparcia sieci. Ta nowa funkcja UPS będzie miała kluczowe znaczenie w kontekście rozwoju AI. Jednak wiąże się z nią nowe wyzwanie – konieczność zrównoważenia pojemności baterii, aby była ona w stanie wspomagać sieć wiele razy dziennie, przy równoczesnym zapewnieniu długotrwałej żywotności baterii pomimo częstych cykli. Niestabilność sieci energetycznej od dawna stanowi wyzwanie dla operatorów centrów danych, ale teraz – wraz z pojawieniem się AI i jej wyjątkowo wymagających wzorców obciążenia – ma jeszcze bardziej krytyczne znaczenie.
Jest to szczególnie widoczne, gdy urządzenia są zasilane np. przez agregat prądotwórczy, ponieważ stabilność i niezawodność są niezbędne do zarządzania wpływem powtarzających się obciążeń i łagodzenia skutków spadków napięcia i częstotliwości. Takie niestabilności mogą skutkować kosztownymi przerwami w zasilaniu, które mogą powodować uszkodzenia urządzeń, a także danych, co przekłada się na wiele straconych godzin obliczeniowych i zmarnowaną energię.
Jak wyjaśnia Clement BARTHELMEBS: „Kiedy zasilacz UPS firmy Socomec jest zasilany z sieci, dostępnych jest wiele zaawansowanych funkcji zwiększających jej stabilność. Po skonfigurowaniu szeregu ustawień zasilacz wygładza pobór mocy na wejściu, dopasowując go do maksymalnych możliwości sieci z uwzględnieniem dopuszczalnego gradientu mocy. To z kolei pomaga zapobiegać występowaniu w sieci znacznych skoków mocy, które mogą prowadzić do niestabilności lub jej nadmiernego obciążenia, a także otwiera przestrzeń dla nowych źródeł zasilania, które są bardziej wrażliwe na zmiany obciążenia, takich jak ogniwa paliwowe lub odnawialne źródła energii.
Inną funkcją zaawansowaną jest wyrównywanie zapotrzebowania szczytowego, kiedy to UPS zarządza zużyciem energii poprzez ustawienie maksymalnej mocy akceptowanej przez sieć. W ten sposób zmniejsza ogólne obciążenie sieci energetycznej i zwiększa niezawodność zasilania.
Jednak w scenariuszach, w których główne źródło zasilania jest niedostępne, a zasilacz UPS pobiera moc z agregatu prądotwórczego, utrzymanie stabilności pracy tego agregatu ma krytyczne znaczenie. Agregaty prądotwórcze są szczególnie wrażliwe na powtarzające się obciążenia, które mogą prowadzić do spadków napięcia i częstotliwości powodujących zakłócenia w podłączonych odbiorach.
Systemy Socomec zaawansowanego zarządzania agregatami prądotwórczymi przeznaczone dla aplikacji AI
UPS Socomec dynamicznie zarządza stabilnością agregatu prądotwórczego, stale monitorując jego częstotliwość, co zapobiega szkodliwym skutkom i zapewnia ciągłość zasilania.
Jak wyjaśnia Clement: „Gdy agregat prądotwórczy zaczyna pracować niestabilnie, a jego częstotliwość i napięcie zaczynają spadać, UPS inteligentnie tymczasowo zrzuca część obciążenia. Przez krótki czas energia jest inteligentnie rozdysponowywana między agregatem a bateriami, zapewniając nieprzerwane zasilanie odbiorów krytycznych. Takie proaktywne zarządzanie obciążeniem pomaga przywrócić nominalną częstotliwość agregatu, zapewniając w ten sposób stabilne zasilanie bez żadnych przerw.
Funkcja zaawansowanego zarządzania agregatami prądotwórczymi to efekt rozległego doświadczenia Socomec w dziedzinie magazynowania energii i wsparcia sieci przez systemy UPS. Firma Socomec od lat opracowuje zaawansowane, ukierunkowane na zwiększenie stabilności i niezawodności zasilania technologie i rozwiązania, które teraz zostały zastosowane w zasilaczach UPS w celu wsparcia generatorów i zarządzania obciążeniami, dzięki czemu nasze zasilacze są gotowe na AI”.
