AWS анонсувала нові компоненти дата-центрів для підвищення енергоефективності

Amazon Web Services анонсувала нові компоненти центрів обробки даних, призначені для підтримки наступного покоління інновацій у сфері штучного інтелекту (AI) і потреб клієнтів, що розвиваються. Ці можливості поєднують в собі інновації в галузі електроживлення, охолодження та апаратного забезпечення для створення більш енергоефективного центру обробки даних, який стане основою для подальших інновацій клієнтів. Ці нові можливості будуть впроваджуватися по всьому світу в нових центрах обробки даних AWS, а багато компонентів вже розгорнуто в наявних дата-центрах.

«AWS продовжує невпинно впроваджувати інновації у свою інфраструктуру, щоб створити найпродуктивнішу, відмовостійку, безпечну і стійку хмару для клієнтів по всьому світу», - говорить Прасад Калянараман (Prasad Kalyanaraman), віцепрезидент з інфраструктурних сервісів AWS. «Ці можливості центру обробки даних є важливим кроком вперед завдяки підвищенню енергоефективності та гнучкій підтримці нових робочих навантажень. Але ще цікавішім є те, що вони спроєктовані за модульним принципом, тож ми зможемо переобладнати наявну інфраструктуру для рідинного охолодження та підвищення енергоефективності, щоб забезпечити роботу генеративних застосунків AI та знизити викиди вуглекислого газу».

Зазначається, AWS створює великомасштабні центри обробки даних уже 18 років, а сервери на базі GPU для робочих навантажень AI - 13 років. Сьогодні центри обробки даних AWS підтримують мільйони активних клієнтів по всьому світу, включно із сотнями тисяч клієнтів, які використовують сервіси штучного інтелекту і машинного навчання AWS, і десятками тисяч глобальних клієнтів, які використовують Amazon Bedrock для створення додатків генеративного AI. Оскільки використання генеративного AI продовжує зростати, а вимоги до потужності GPU збільшуються, центри обробки даних AWS адаптуються до підтримки дедалі вищих щільностей потужності. До основних поліпшень належать:

1. Спрощена електрична та механічна конструкція для забезпечення високої доступності

AWS постійно фокусується на наданні клієнтам найбільш надійної інфраструктури. Спрощені електричні та механічні конструкції надійніші та простіші в обслуговуванні, що дає змогу клієнтам користуватися перевагами високої надійності, які AWS пропонує від самого початку.

Останні удосконалення конструкції центрів обробки даних AWS містять спрощені електричні та механічні системи, які забезпечують доступність інфраструктури на рівні 99,9999%. Спрощені системи також скорочують потенційну кількість стійок, які можуть постраждати від проблем з електрикою, на 89%.

У центрі обробки даних електрика проходить через безліч систем перетворення і розподілу, перш ніж потрапити до ІТ-обладнання. Кожен етап, природно, призводить до неефективності, втрат енергії та потенційних збоїв. Як приклад нового дизайну AWS спростила розподіл електроенергії і тим самим скоротила кількість потенційних точок відмови на 20%. Серед інших прикладів спрощення - підведення резервного живлення ближче до стійки і скорочення кількості вентиляторів, які використовуються для відведення гарячого повітря. AWS використовує природний перепад тиску для відведення гарячого повітря, що підвищує кількість електроенергії, доступної для серверів. Усі ці зміни допомагають знизити загальне споживання енергії та одночасно мінімізувати ризик збоїв.

2 Інновації в охолодженні, конструкції стійок і системах управління

AWS створила низку нових і вдосконалених можливостей, щоб запропонувати клієнтам найпродуктивнішу, високодоступну та енергоефективну інфраструктуру. Нові інновації в центрах обробки даних охоплюють:

Рідинне охолодження: Нові сервери зі штучним інтелектом отримують переваги рідинного охолодження для більш ефективного охолодження обчислювальних чипів високої щільності. AWS розробила нові рішення механічного охолодження, що забезпечують сконфігуроване рідинне охолодження чипів як у нових, так і в наявних центрах обробки даних. Деякі технології AWS використовують мережеву інфраструктуру та інфраструктуру зберігання даних, які не потребують рідинного охолодження, тому оновлені системи охолодження легко інтегруватимуть можливості повітряного та рідинного охолодження для найпотужніших чипів AI, як-от AWS Trainium2, та стійкових суперкомп'ютерних рішень AI, як-от NVIDIA GB200 NVL72, а також мережевих комутаторів і серверів зберігання даних AWS. Така гнучка мультимодальна конструкція охолодження дає змогу AWS забезпечувати максимальну продуктивність і ефективність за мінімальних витрат, чи то традиційні робочі навантаження, чи то моделі AI. Унікальна конструкція стійки рідинного охолодження була розроблена у співпраці з провідними виробниками чипів для прискорення виведення на ринок робочих навантажень AI.

Підтримка високощільних робочих навантажень AI: AWS максимально ефективно використовує електроенергію, оптимізуючи розташування стійок у центрі обробки даних. Цього вдалося досягти завдяки програмному забезпеченню, що ґрунтується на даних і генеративному AI, яке пророкує найефективніший спосіб розміщення серверів. Тепер AWS скоротить кількість невикористаної енергії - енергії, яка доступна, але не використовується або використовується недостатньо - і буде більш ефективно використовувати наявну енергію.

Така конструкція підтримуватиме наступне покоління обладнання та стійки високої щільності, необхідні для робочих навантажень штучного інтелекту, але водночас буде достатньо гнучкою для розміщення широкого спектра інших типів обладнання. Інфраструктура AWS пропонує найширшу і найглибшу обчислювальну платформу з більш ніж 750 істансами Amazon Elastic Cloud Compute (Amazon EC2), надаючи клієнтам можливість вибору новітнього процесора, системи зберігання, мережі, операційної системи та моделі придбання для будь-якого робочого навантаження. На додачу до гнучкої мультимодальної конструкції охолодження AWS розробила інженерні інновації в системах електроживлення, що дають змогу AWS підтримувати шестикратне збільшення щільності потужності стійок упродовж наступних двох років та ще трикратне збільшення в майбутньому. Частково це досягається завдяки новій полиці живлення, яка ефективно подає живлення центру обробки даних по всій стійці, знижуючи втрати при перетворенні електроенергії.

У сукупності ці інновації дозволяють AWS надавати на 12% більше обчислювальної потужності на майданчик для робочих навантажень клієнтів. Ці зміни дадуть змогу скоротити загальну кількість центрів обробки даних, необхідних для забезпечення того ж обсягу обчислювальних потужностей.

Оновлені системи управління: Впровадження системи управління електричними та механічними пристроями AWS, що належить Amazon, дає змогу стандартизувати моніторинг, сигналізацію і послідовність дій. Наприклад, вбудовані в AWS інструменти телеметрії використовують технології AWS для діагностики в режимі реального часу та усунення несправностей, що дає змогу AWS підтримувати оптимальні умови роботи від імені клієнтів. Крім того, AWS збільшила надмірність своїх систем контролю, одночасно знизивши їхню складність. Завдяки цим перевагам AWS забезпечує доступність інфраструктури на рівні 99,9999%.

3. Підвищення енергоефективності та екологічності, зокрема зниження споживання механічної енергії на 46% і зниження на 35% втіленого вуглецю у використовуваному бетоні.

Зазначено, протягом багатьох років AWS є піонером у сфері підвищення енергоефективності та стійкості своєї інфраструктури. За даними досліджень, інфраструктура AWS наразі в 4,1 раза ефективніша за локальну інфраструктуру, а за умови оптимізації робочих навантажень на AWS пов'язаний із ними вуглецевий слід може бути знижений до 99%. У 2023 році компанія Amazon досягла своєї мети - забезпечити все споживання електроенергії на 100% завдяки поновлюваним джерелам енергії - на сім років раніше, ніж у 2030 році.

AWS постійно переглядає принципи роботи своїх центрів обробки даних і знаходить способи допомогти своїй інфраструктурі ефективніше використовувати енергію завдяки постійним інноваціям. Нові компоненти містять такі вдосконалення, спрямовані на підвищення енергоефективності та стійкості:

Більш ефективна система охолодження, яка, як очікується, знизить споживання механічної енергії на 46% порівняно з попередньою конструкцією під час пікових режимів охолодження без збільшення споживання води в розрахунку на мегават. Зміни в конструкції містять нову односторонню систему охолодження, скорочення кількості охолоджувального обладнання та впровадження можливості рідинного охолодження.

Скорочення вмісту вуглецю в бетоні оболонки будівлі центру обробки даних на 35% порівняно із середнім показником по галузі. AWS приймає специфікації для сталі та бетону з низьким вмістом вуглецю й оптимізує конструкцію, щоб використовувати менше сталі загалом.

Резервні генератори працюватимуть на поновлюваному дизельному пальному - біорозкладному і нетоксичному паливі, яке може скоротити викиди парникових газів на 90% протягом життєвого циклу порівняно з викопним дизельним пальним. AWS вже почала перехід на поновлюване дизельне пальне для живлення резервних генераторів в наявних центрах обробки даних в Європі та Америці.

Компоненти нових дата-центрів створені для масштабування всієї інфраструктури AWS по всьому світу, включно з 34 регіонами, 108 зонами доступності та іншими інфраструктурними пропозиціями, такими як AWS Local Zones. Очікується, що будівництво нових центрів обробки даних AWS з повним набором компонентів стартує на початку 2025 року в США.