
生成式AI對高能效低PUE數(shù)據(jù)中心擴建建設(shè)的4個影響
2022年11月, OpenAI 發(fā)布了讓無數(shù)人驚艷的 ChatGPT。在那時候我曾說:圍繞生成式 AI 的集體熱情幾乎與 2021 年的元宇宙概念一樣被過度炒作了。接下來縱觀2023-2024年,AI 技術(shù)顯然已經(jīng)實現(xiàn)了革命性突破,并且正在對數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和部署以及整個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生巨大影響。
現(xiàn)實情況是,我們數(shù)據(jù)消費量的無限擴張以及對基于云服務(wù)的需求,再加上生成式 AI 的光明前景,意味著人們對強大而安全的數(shù)據(jù)存儲、更快的數(shù)據(jù)傳輸、更大的計算強度和更高的數(shù)據(jù)中心效率從未想過到如此迫切。自企業(yè)首次遷移到云端以來,我就說過:如果有一件事是我們確信無疑的,那肯定是我們對數(shù)據(jù)中心的依賴只會增加,不會減少。
?在 2024 年,以下四個關(guān)鍵趨勢將繼續(xù)對數(shù)據(jù)中心的運營產(chǎn)生影響。
1、毫無疑問,生成式 AI 將會積極推動數(shù)據(jù)中心的擴建
據(jù) Synergy Research Group 稱,分析師預(yù)計超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的規(guī)模在未來六年內(nèi)將增長三倍,以滿足生成性 AI 的需求。只要想想最近幾家科技巨頭為開發(fā)更先進的 AI 功能而投入了數(shù)十億美元,就能明白業(yè)界對 AI 潛力的重視程度。
上市速度(即超大規(guī)模設(shè)施、企業(yè)和運營商能夠多快地啟動和運行數(shù)據(jù)中心)仍將是挑戰(zhàn)與競爭優(yōu)勢并存的因素。在海量數(shù)據(jù)增長的推動下以及生成性 AI 應(yīng)用和工作負載計算能力顯著提升的進一步強化下,企業(yè)必須要全面地重新思考如何規(guī)劃、設(shè)計和建造新設(shè)施(或翻新現(xiàn)有設(shè)施),不僅要滿足當今日益增長的需求,還要預(yù)測未來數(shù)月和數(shù)年的需求。
2、勞動力和電力供應(yīng)將會阻礙數(shù)據(jù)中心的建設(shè)
2023 年,數(shù)據(jù)中心運營面臨的一個重大問題是供應(yīng)鏈延遲,它導(dǎo)致芯片及其他基礎(chǔ)產(chǎn)品和原材料出現(xiàn)了短缺。雖然這些挑戰(zhàn)已得到很大緩解,但現(xiàn)在卻被勞動力短缺和電力供應(yīng)問題所取代,可以說就像光纖電纜的末端看不到一絲亮光一樣。
整體宏觀市場狀況促使全球各國央行提高利率,這從根本上改變了數(shù)據(jù)中心建設(shè)的經(jīng)濟狀況,并進一步推高了原本就短缺的建筑勞動力成本。雖然運營人工(管理和維護數(shù)據(jù)中心所需的技術(shù)性工作)仍然是一個挑戰(zhàn),但它的緊迫性遠不及 10 萬平方英尺的設(shè)施(從土地、原材料到剪彩)所需的數(shù)十個工種、成百上千名工人。
在新的 AI 部署中,每個機架消耗的電量有了顯著增加。這無疑增大了現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心容納 AI 集群的挑戰(zhàn),并提高了尋找能夠支持新增功耗的新位置的難度。要為這些耗能更高的數(shù)據(jù)中心新建發(fā)電廠并提供用于實現(xiàn)和管理電力供應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施,無疑加大了尋找新場址并獲得監(jiān)管部門批準的挑戰(zhàn)。
雖然生產(chǎn)率和效率的提高是生成式 AI 的標志,但它也可能會對建筑/勞動力和電力方面起到反作用。隨著生成性 AI 的使用及密度的增加,要跟上重要組件(例如新的芯片、服務(wù)器和電纜)的物理安裝和維護步伐,所需的人工和電力將大幅增加。
3、可持續(xù)性將決定數(shù)據(jù)中心部署的成敗
隨著公司董事會對氣候影響的意識不斷提高,企業(yè)必須在數(shù)據(jù)中心生命周期的所有三個層面(選址、建設(shè)和運營)上認可并采用高效、可持續(xù)的做法,同時避免日常運營的材料成本增加。任何消耗毫瓦級電力的設(shè)備都必須要進行優(yōu)化——從芯片、服務(wù)器、交換機、冷卻系統(tǒng),到休息室里的自動售貨機。計算密集型的生成式 AI 工作負載讓這一挑戰(zhàn)日益加劇。
事實上,您可能已經(jīng)聽到過最近的一些報道,稱都市地區(qū)對新數(shù)據(jù)中心提案的前景以及可能隨之而來的所有電力、空間和水資源影響表現(xiàn)出擔憂。當前的環(huán)保理念是將生態(tài)和社會責任視為與經(jīng)濟繁榮同等重要。雖然許多公司已經(jīng)投入了資源來解決直接碳足跡問題,我們還會在2024 年繼續(xù)看到對間接碳足跡的審查力度加大——從供應(yīng)鏈影響,一直到為數(shù)據(jù)中心運營所購單獨產(chǎn)品和材料的碳聲明。
盡管如此,當前的宏觀經(jīng)濟仍舊逆風給企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者帶來了巨大壓力,他們被要求執(zhí)行一項高難度的任務(wù),即在不增加成本或不影響盈利能力(這一點最為重要)的情況下采用可持續(xù)的做法和流程。根據(jù)普華永道 2021 年全球投資者 ESG 調(diào)查,81% 的投資者只接受為了追求 ESG 目標減少不超過一個百分點的投資收益,而近一半 (49%) 的投資者不愿意接受任何收益減少。
4、全球數(shù)據(jù)中心監(jiān)管博弈將加劇
我們將繼續(xù)見證立法者和企業(yè)之間圍繞數(shù)據(jù)中心兩個關(guān)鍵癥結(jié)的博弈——可持續(xù)性(運營所需的土地和能源)和數(shù)據(jù)主權(quán)(數(shù)據(jù)的存儲位置和方式)。
一些司法管轄區(qū)已經(jīng)頒布了全面中止或暫停新數(shù)據(jù)中心建設(shè)的法令,而其他許多地區(qū)則實施了限制措施,包括倫敦、阿姆斯特丹和新加坡等抗議活動頻頻見諸新聞的地區(qū)。
一方面,延遲需求和數(shù)據(jù)主權(quán)法律將迫使數(shù)據(jù)中心更多地入駐本地區(qū)域。另一方面,盡管數(shù)據(jù)中心對于避免數(shù)據(jù)在國外共享和處理方面發(fā)揮著必要作用,但它可能會面臨民選官員的強烈抵制和當?shù)厣鐓^(qū)的不信任。當然,目前和未來加劇這場爭論的一個因素都是人工智能,尤其是隨著越來越多的企業(yè)在努力開發(fā)并將這項技術(shù)部署到自己的運營流程中,同時仍對用于訓(xùn)練其模型的數(shù)據(jù)完整性保持高度警惕。
不可避免的 AI 監(jiān)管無疑會給這一領(lǐng)域帶來進一步挑戰(zhàn),而這些監(jiān)管在華盛頓會繼續(xù)慢慢蓄勢,包括美國總統(tǒng)拜登最近的行政命令,以及歐盟、其他地方、國家/地區(qū)和跨國司法管轄區(qū)的《人工智能法案》。目前,企業(yè)和數(shù)據(jù)中心運營商仍在保持觀望這些計劃議案中的防護機制將如何發(fā)揮作用,還有就是它們將對 AI 的探索、開發(fā)和部署產(chǎn)生什么影響。
神秘武器:高能效是唯一出路
在更廣泛的技術(shù)領(lǐng)域,我們幾乎不能偶然間發(fā)現(xiàn)一種完美的定制解決方案,但針對數(shù)據(jù)中心在 2024 年所面臨的重重障礙,一切途徑似乎都指向一個內(nèi)在的解決方案——高能效。
在人工方面,從設(shè)計、電力使用和功率密度的角度來看,更高效的數(shù)據(jù)中心意味著需要更少的勞動力,從而減少建設(shè)和維護負擔。更高效的“即插即用式”基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品和架構(gòu)更易于安裝,因此花費的時間更短,對高技能勞動力的依賴也更少。
從可持續(xù)性的角度看,更高效的數(shù)據(jù)中心會綜合利用多種可再生能源,如風能、太陽能、地熱能、水力/潮汐能,甚至是安全可靠的核能,從而減少對可能稀缺的本地電源的依賴。人工智能和機器學(xué)習的進步通過無縫定位并消除高耗電計算熱點,進一步提高了這種效率。此外,為了減少浪費,我們看到產(chǎn)品生命周期將從傳統(tǒng)的“從生到死”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;從生到生”,即定期升級的數(shù)據(jù)中心組件(例如服務(wù)器和交換機)將進入強大的再利用/回收市場,而不是直接進入垃圾填埋場。
最后,在龐大的生態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)中心高能效(以最小化的物理足跡、碳足跡和能源足跡為特征)加上透明的數(shù)據(jù)主權(quán)合規(guī)性有助于減少數(shù)據(jù)中心部署方面的社會和政治阻力。借助現(xiàn)有的多租戶或主機托管實體基礎(chǔ)設(shè)施,物理高能效可以減少開銷并減輕當?shù)毓賳T和社區(qū)的焦慮,這些人可能不希望看到重型機械在龐大、獨立的新建筑群上破土動工。
鑒于競爭性技術(shù)創(chuàng)新、勞動力、可持續(xù)性、宏觀經(jīng)濟條件和監(jiān)管壓力對超大規(guī)模設(shè)施、企業(yè)和運營商所帶來的限制,在整個選址/發(fā)現(xiàn)、建設(shè)/設(shè)計和運營/管理階段,持續(xù)的全球需求必須與對高能效的堅定承諾保持平衡,以推動數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)增長和擴張。
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