Rafraîchir, nettoyer et alimenter les systèmes AI de façon durable

Découvrez comment l’Open Compute Project publie des feuilles de route et collabore sur la gestion durable de l’alimentation électrique, du refroidissement et de la chaîne d’approvisionnement des centres de données.
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Brian Lake

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Brian Lake
Directeur mondial de la technologie
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Refroidir, nettoyer et alimenter les systèmes d’AI de façon durable

Les entreprises adoptent rapidement l’AI pour demeurer concurrentielles, ce qui stimule des innovations transformatrices en matière de durabilité. À mesure que les entreprises déploient de nouvelles plateformes informatiques et d’AI – telles que les centres de données en périphérie (EDC), les centres de données (DC) et les fournisseurs de services infonuagiques (CSP) – les considérations de durabilité deviennent essentielles.

Les optimisations au niveau des systèmes, combinées aux plateformes de nouvelle génération, augmentent la capacité informatique, améliorent l’efficacité énergétique et du refroidissement, tout en réduisant les coûts d’exploitation à long terme. L’évolution rapide du matériel et des logiciels d’AI présente aux entreprises des défis et compromis uniques.

Solution

Les CSP stimulent l’innovation rapide et l’Open Compute Project (OCP) favorise la collaboration open source pour faire progresser la durabilité parallèlement à la croissance de l’AI. Grâce à une ingénierie transparente et à un leadership en durabilité, l’OCP offre aujourd’hui un marché de solutions et des feuilles de route communautaires claires pour les avancées futures. Ces améliorations techniques profitent à la fois à l’efficacité opérationnelle et aux résultats d’affaires.

Ce blogue met en lumière les principales avancées en matière de durabilité présentées lors du OCP Global Summit 2024. Bien que de nombreuses présentations aient inclus des vidéos et des diapositives, ce résumé ne fait référence qu’aux liens vers les diapositives.

DC :

Les CSP collaborent sur les projets de construction les plus novateurs de nouveaux DC, intégrant le béton écologique et les énergies renouvelables avec des avancées en efficacité énergétique, en refroidissement et en infrastructures informatiques composables.

Le rapport de l’OCP de 2018 résume la distribution d’alimentation électrique à 400V DC au niveau des centres de données et met en lumière une transition dirigée par les fournisseurs de télécommunications visant à résoudre les inefficacités de la distribution d’énergie à la fois en 48VDC et en AC ainsi que les coûts d’exploitation. Ces améliorations de conception ont permis d’accroître l’efficacité énergétique typique de 77 % à 90 % en réduisant les étapes intermédiaires de conversion de puissance. Les serveurs utilisant des alimentations HVDC bénéficient d’une plus faible consommation d’énergie, de moins de production de chaleur et d’une meilleure fiabilité d’alimentation, ce qui se traduit par des économies de coûts et une réduction de la consommation d’énergie.

Alimentation et racks :

L’OCP 2022 a défini une architecture de rack normalisée qui constitue désormais un pilier central des améliorations de l’efficacité énergétique. Le marché associé est dynamique et en pleine croissance, offrant aux entreprises une voie durable. Si votre entreprise achète de nouveaux équipements ne correspondant pas à ce standard, il est important de comprendre pourquoi et les compromis de durabilité associés. Ce rack est essentiel à plusieurs améliorations physiques de l’usine pour réduire les coûts indirects d’énergie liés aux conversions AC/DC et aux inefficacités d’utilisation.

Notez que les racks traditionnels alimentant les serveurs en AC avec des blocs d’alimentation AC/DC redondants fonctionnent souvent de manière inefficace, les blocs d’alimentation dépassant rarement 50 % d’utilisation. À la place, l’adoption d’architectures d’alimentation N+1 au niveau du rack peut améliorer significativement l’efficacité tout en minimisant idéalement les conversions de puissance.

L’OCP communique également l’avenir : notez que les barres omnibus 48V, initialement introduites par Google en 2017, ont jeté les bases d’une architecture de rack efficace et que la mise à niveau vers +/-400Vdc constitue une prochaine étape au niveau des racks. On retrouve ainsi des avantages comparables en matière d’efficacité et de fiabilité, en plus de profiter de l’écosystème de composants pour véhicules électriques. Il est nécessaire de considérer cela pour l’apprentissage machine, car les racks de prochaine génération n’auront pas l’espace pour accueillir les composants d’alimentation et de batterie.

Refroidissement :

L’OCP publie des rapports sur des projets de refroidissement et des composants certifiés, offrant un aperçu des avancées les plus récentes. Le refroidissement liquide surpasse le refroidissement à air en gérant des températures plus élevées et en absorbant et transférant la chaleur plus efficacement. Les nouveaux dissipateurs thermiques peuvent intégrer le refroidissement liquide et, dans certains cas, des cartes mères entières sont immergées dans un liquide pour une gestion thermique optimale.

Le refroidissement liquide peut également prolonger la durée de vie des DC existants en leur permettant de prendre en charge de nouvelles technologies générant plus de chaleur/énergie. Au fur et à mesure que l’efficacité, les coûts et les préoccupations de bruit augmentent, le rôle du refroidissement à air dans les centres de données diminue au profit de solutions de refroidissement plus efficaces.

Durabilité :

Le projet Sustainability de l’OCP est résumé ici. Il comprend la modélisation du carbone, des métriques d’efficacité pour les centres de données, des flux de travail de cycle de vie et plus encore. Pour un aperçu général du statut actuel, voir Dcf-Sustainability.

L’OCP fournit le formulaire Embodied Carbon Disclosure aux opérateurs de DC. Voir « Implementing Effective Carbon Reduction Strategies » pour une introduction et un résumé de la complexité liée à la gestion de différentes chaînes d’approvisionnement.

L’analyse des risques de durabilité de la croissance du edge computing fait preuve d’une prévoyance remarquable et l’utilisation de jumeaux numériques dans le projet HEATWISE pour modéliser et valider l’ensemble de l’écosystème énergétique, des bâtiments et quartiers, représente une vision d’avant-garde de la façon dont les installations edge peuvent être intégrées à l’infrastructure d’une ville. Voir https://sovereignedge.eu/ pour une pile edge cloud de nouvelle génération européenne open source.

Les panels de l’OCP ont traité des jumeaux numériques pour la conception et les opérations, ainsi que du financement du DOE pour la prochaine génération de rendement énergétique des DC et de la durabilité.

La conformité réglementaire aux nouvelles normes de construction et d’exploitation de DC est essentielle pour la planification, et les contributeurs de l’OCP participent aux groupes de travail iMasons Climate Accord. Il existe une opportunité de s’impliquer auprès de ces leaders sur les questions de durabilité concernant les équipements, les matériaux et l’énergie.

Serveurs, réseautique et systèmes :

Le rythme d’innovation des serveurs s’accélère, la collaboration open source étant le moteur des avancées chez les CSP avant de se propager dans les DC et EDC de télécoms et d’entreprise.

Les améliorations au niveau de la performance, de la sécurité, du réseautage, de la provision et des systèmes composables constituent des axes d’innovation sous la direction de l’OCP.

À mesure que le traitement de l’AI devient plus complexe et à plus grande échelle, l’ingénierie combinée logiciels/matériel de systèmes se généralise, avec des configurations de niche adaptées à des charges de travail spécifiques.

En 2024, l’OCP a mené des axes spécifiquement sur cette optimisation – voir l’initiative stratégique Open Systems for AI.

Conclusion

Les innovations de plusieurs fournisseurs sont adaptées à l’évaluation et à l’adoption par les clients. L’OCP encourage les discussions ouvertes et des contributions importantes à travers différents domaines techniques. Les entreprises collaborant avec des entreprises d’ingénierie de pointe et des experts devraient s’appuyer sur les perspectives de l’OCP pour évaluer leurs besoins informatiques, actuels et futurs.

Un élément important à considérer dans votre planification actuelle et future, tant pour les dépenses d’immobilisations que pour l’exploitation, est la surveillance continue. Assurez-vous de réaliser un audit énergétique et de prendre en compte les réglementations et lignes directrices en vigueur ou à venir concernant l’efficacité énergétique et la durabilité.

Tissez des partenariats avec des experts en ingénierie pour les serveurs modernes, les dispositifs de stockage, le matériel réseau, les systèmes de refroidissement, d’alimentation, et la vérification des systèmes et racks pour les partenaires commerciaux locaux et hyperscale.

Assurez-vous que les perspectives et points de vue de tous les intervenants d’affaires sont pris en compte lors de l’acquisition de nouveaux équipements AI, que ce soit dans les environnements EDC, DC ou CSP.

Références

  1. https://www.opencompute.org/events/past-events/2024-ocp-global-summit#sustainability
  2. https://climateaccord.org/news/greener-concrete-for-data-centers-an-open-letter/
  3. https://drive.google.com/file/d/1Tzz4WQgXvbVqtHyfYW6BVod4Y5qFYorR/view
  4. https://www.opencompute.org/documents/open-rack-base-specification-version-3-pdf
  5. https://www.opencompute.org/contributions?contributions%5BrefinementList%5D%5Bfamily%5D%5B0%5D=OpenRack%20v3
  6. https://drive.google.com/file/d/1BCiJ5XJg1bbhF7l_BKvnSzjoUClUdGk2/view
  7. https://drive.google.com/file/d/1vdRSMsmjsO_4uMrDlBSfakt20hzIUiVC/view
  8. https://www.opencompute.org/contributions?contributions%5BrefinementList%5D%5Bproject%5D%5B0%5D=Cooling%20Environments
  9. https://drive.google.com/file/d/1A6ElINY2VGSUGsXdfmtWu_CwRRNp4PaB/view
  10. https://drive.google.com/file/d/1CM6sLeA0MulunQ1-KWfyM1h5Ll8JoOEF/view
  11. https://drive.google.com/file/d/1iIJXIZpR5NJnCYFPN2TRzFfHXfbYvybe/view
  12. https://sovereignedge.eu/
  13. https://drive.google.com/file/d/1EabbaW8JP-YpguIUcxEv5OqmvvHgAvA9/view

 

Ayan Hajra Chowdhury

Coauteur

Ayan Hajra Chowdhury
Directeur, Solutions
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