Θερμική διαχείριση τσιπ AI
Επί του παρόντος, άλλοι τεχνολογικοί γίγαντες όπως η Microsoft, η Google και η Meta επεκτείνουν επίσης τα κέντρα δεδομένων τους για να εκπαιδεύσουν και να λειτουργήσουν τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης τους. Σύμφωνα με αναφορές, η Microsoft και η OpenAI σχεδιάζουν να δημιουργήσουν ένα έργο κέντρου δεδομένων που θα περιλαμβάνει έναν υπερυπολογιστή με εκατομμύρια τσιπ αποκλειστικών διακομιστών και το τρέχον έργο μπορεί να κοστίσει 115 δισεκατομμύρια δολάρια, συμπεριλαμβανομένου ενός υπερυπολογιστή τεχνητής νοημοσύνης που ονομάζεται Stargate, που αναμένεται να κυκλοφορήσει το 2028. Ο διευθύνων σύμβουλος της Meta Mark Zuckerberg δήλωσε επίσης τον Ιανουάριο του τρέχοντος έτους ότι η υπολογιστική υποδομή της εταιρείας θα περιλαμβάνει 30000 κάρτες γραφικών H100 μέχρι το τέλος του 2024. Πρόσθεσε επίσης, «Εάν συμπεριληφθούν και άλλες GPU, υπάρχουν περίπου 600.000 ισοδύναμοι υπολογισμοί H100».
Η AIGC βασίζεται σε μεγάλα μοντέλα και μεγάλα δεδομένα. Ένα μεγάλο μοντέλο αναφέρεται σε ένα μοντέλο που μπορεί να προσαρμοστεί σε εργασίες κατάντη μετά από εκπαίδευση σε μεγάλης κλίμακας και ευρεία δεδομένα. Μετά την εμφάνιση ενός μεγάλου μοντέλου, (1) οι παράμετροι του μοντέλου αυξάνονται σε μέγεθος. (2) Η διαφοροποιημένη ζήτηση επιταχύνει τη διαφοροποιημένη αναβάθμιση της υπολογιστικής ισχύος: Η υπολογιστική ισχύς μπορεί να χωριστεί σε βασική υπολογιστική ισχύ, έξυπνη υπολογιστική ισχύ και υπερυπολογιστική ισχύ ανάλογα με την αντιστοίχιση ζήτησης. Το 2021, η συνολική υπολογιστική ισχύς των παγκόσμιων υπολογιστικών συσκευών έφτασε τα 615 EFlops, με ρυθμό ανάπτυξης 44%. Μέχρι το 2030, αναμένεται να αυξηθεί στα 56ZFlops, με CAGR 65%. Η έξυπνη υπολογιστική ισχύς θα αυξηθεί από 232 EFlops σε 52,5 ZFlops, με CAGR που θα υπερβαίνει το 80%. Μετά την εμφάνιση του μεγάλου μοντέλου, έφερε μια νέα τάση αύξησης της υπολογιστικής ισχύος, με μέσο χρόνο διπλασιασμού 9,9 μηνών για την υπολογιστική ισχύ.
Πίσω από τη βελτίωση της υπολογιστικής ισχύος, τα τσιπ πρέπει να έχουν υψηλότερη υπολογιστική απόδοση και να ολοκληρώνουν περισσότερους υπολογισμούς σε συντομότερο χρόνο, κάτι που αναπόφευκτα οδηγεί σε αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας του τσιπ. Τα χαρακτηριστικά υψηλής πυκνότητας και υψηλής κατανάλωσης ενέργειας των κέντρων δεδομένων σε κέντρα υπερυπολογιστών καθιστούν τα θέματα απαγωγής θερμότητας όλο και πιο εμφανή. Τα σύγχρονα κέντρα δεδομένων, ειδικά τα κέντρα υπερυπολογιστών, περιέχουν συνήθως μεγάλο αριθμό συσκευών υψηλής ισχύος που παράγουν σημαντική ποσότητα θερμότητας κατά τη λειτουργία. Εάν η θερμότητα δεν μπορεί να διαλυθεί έγκαιρα και αποτελεσματικά, όχι μόνο θα επηρεάσει την απόδοση της συσκευής, αλλά μπορεί επίσης να οδηγήσει σε αστοχίες υλικού. Σύμφωνα με την έκθεση της IDC, περίπου το 40% της κατανάλωσης ενέργειας στα κέντρα δεδομένων χρησιμοποιείται για συστήματα ψύξης, γεγονός που δείχνει ότι οι αποτελεσματικές λύσεις ψύξης είναι ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία των κέντρων δεδομένων.
Τα παραδοσιακά συστήματα ψύξης αέρα δεν είναι πλέον σε θέση να καλύψουν τις ανάγκες ψύξης των σημερινών υπερυπολογιστών, επομένως η τεχνολογία υγρής ψύξης έχει γίνει σταδιακά η κύρια επιλογή στη βιομηχανία. Η εφαρμογή της τεχνολογίας υγρής ψύξης επιτρέπει στα κέντρα δεδομένων να φιλοξενούν περισσότερες υπολογιστικές συσκευές στον ίδιο χώρο, μειώνοντας παράλληλα την κατανάλωση ενέργειας του συστήματος ψύξης. Η εφαρμογή της τεχνολογίας υγρής ψύξης όχι μόνο βελτιώνει την υπολογιστική απόδοση, αλλά μειώνει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας και το λειτουργικό κόστος. Η τεχνολογία υγρής ψύξης μπορεί να χειριστεί περισσότερες υπολογιστικές εργασίες με την ίδια κατανάλωση ενέργειας μέσω πιο αποτελεσματικής αγωγιμότητας θερμότητας.
Με την αυξανόμενη ζήτηση για εκπαίδευση τεχνητής νοημοσύνης και υπολογιστές υψηλής απόδοσης, η τεχνολογία υγρής ψύξης θα διαδραματίσει σημαντικότερο ρόλο στα μελλοντικά κέντρα υπερυπολογιστών. Αναμένεται ότι η τεχνολογία υγρής ψύξης θα γίνει μια τυπική διαμόρφωση στα κέντρα υπερυπολογιστών και στα μεγάλα κέντρα δεδομένων τα επόμενα χρόνια για να ανταποκριθεί στις αυξανόμενες υπολογιστικές απαιτήσεις και τις προκλήσεις απαγωγής θερμότητας.
