ABB, globalna firma technologiczna, rozwija wraz z NVIDIA nową generację systemów zasilania dla centrów danych obsługujących sztuczną inteligencję. Współpraca koncentruje się na wykorzystaniu architektury opartej na prądzie stałym (DC), która pozwala znacząco ograniczyć straty energii i przygotować centra danych na gwałtowny wzrost potrzeb energetycznych związanych z rozwojem AI.
AI zużywa wielokrotnie więcej energii niż tradycyjne usługi IT i wymaga zupełnie innego podejścia do projektowania centrów danych. W praktyce oznacza to nie tylko większe zapotrzebowanie na moc, ale także rosnące koszty energii i coraz mniejszą przewidywalność wydatków operacyjnych. Współpraca ABB i NVIDIA ma ułatwić tworzenie centrów danych pod zastosowania AI, które będą w stanie obsługiwać bardzo duże obciążenia obliczeniowe przy niższych stratach energii i lepszej kontroli kosztów eksploatacji.
ABB wykorzysta przy realizacji projektu swoje wieloletnie doświadczenie w budowie wydajnych i energooszczędnych systemów zasilania wykorzystywanych m.in. w przemyśle morskim. Według obliczeń ABB, jednostki morskie wykorzystujące systemy o napięciu 1000 V DC i mocy do 20 MW, odnotowują spadek zużycia energii o 20-40 proc., a koszt ich utrzymania zredukowano prawie o jedną trzecią. Doświadczenia te pokazują, że architektura oparta na prądzie stałym może mieć zastosowanie także w centrach danych, które mierzą się dziś z podobnymi wyzwaniami w zakresie efektywności energetycznej i skalowalności.
Zapotrzebowanie na energię nawet 10-krotnie wyższe
Do trenowania sztucznej inteligencji i przetwarzania ogromnych zbiorów danych potrzeba nie tylko bardzo wydajnych procesorów, ale także infrastruktury zaprojektowanej pod kątem specyficznych obliczeń i ogromnej ilości energii. To ona w coraz większym stopniu determinuje koszty dostępu do AI.
– Zdecydowana większość centrów danych była budowana przed erą sztucznej inteligencji i jest oparta na technologii prądu przemiennego (AC) i niższym napięciu. Projektowano je pod znacznie mniejszą gęstość mocy, a potrzeby technologii AI zmieniają te liczby drastycznie. Szacuje się zapotrzebowanie na moc może być nawet 10-krotnie wyższe niż w klasycznych systemach AC. Gdyby pozostać przy starej technologii, to straty energii byłyby gigantyczne i wymagałyby stosowania bardzo grubych kabli miedzianych. System zasilania prądem stałym 800 V od wielu lat wykorzystywany m.in. w przemyśle morskim, jest wydajniejszy, tańszy, a dzięki modułowej budowie, bardziej skalowalny. Ma on więc szereg zalet, nie tylko z punktu widzenia operatorów centrów danych, ale także ich klientów, którym zależy na jak najniższych kosztach dostępu do technologii – tłumaczy Marcin Walewski z biznesu Elektryfikacji ABB w Polsce.
Około 40 proc. projektów badawczo-rozwojowych (R&D) realizowanych przez ABB w obszarze elektryfikacji koncentruje się dziś na technologiach kluczowych dla centrów nowej generacji. Obejmują one m.in. architekturę elektryczną, urządzenia zabezpieczające, dystrybucję prądu stałego oraz rozwiązania chłodzenia, które pozwalają przygotować infrastrukturę na znacznie wyższe obciążenia energetyczne generowane przez AI.
– Wymagania wynikające ze znacznego wzrostu mocy w skali lokalnej pociągnęły za sobą potrzebę zwiększenia przepustowości systemów zasilania. Przejście na napięcie 800 V DC dla szaf serwerowych jest nieuniknione. Posiadamy technologie, które ułatwią taką transformację – dodaje Marcin Walewski.
Nowa architektura zasilania dla fabryk AI
W ramach projektów R&D ABB wspiera prace nad wdrożeniem architektury opartej na prądzie stałym (DC) dla szaf serwerowych o mocy rzędu 1 MW oraz dla obiektów planowanych w skali gigawatowej, określanych przez NVIDIA jako „AI factories”, z perspektywą wdrożeń od 2027 roku.
Same fabryki AI nie są już dziś koncepcją teoretyczną – np. w Polsce działa już pierwszy ośrodek tego typu oparty na superkomputerze GPU (Graphics Processing Unit), a w planach jest budowa kolejnego. Rozwiązania tworzone wspólnie przez ABB i NVIDIA dotyczą kolejnego etapu rozwoju tego typu obiektów, związanego z dalszym wzrostem skali oraz nowymi wymaganiami energetycznymi.
– Wraz z rozwojem sztucznej inteligencji rośnie zapotrzebowanie na moce obliczeniowe, a to wymaga nowego podejścia do dystrybucji energii, które poprawi efektywność i uprości projektowanie – uważa Dion Harris, dyrektor ds. infrastruktury HPC, chmury i AI w firmie NVIDIA. – Razem z ABB będziemy wspierać branżę w przejściu na architekturę 800 V DC. Umożliwi to stworzenie infrastruktury wysokiej gęstości, niezbędnej do rozwoju kolejnej generacji sztucznej inteligencji – dodaje.
Zgodnie z prognozami Polskiego Stowarzyszenia Centrów Danych, opartymi na analizach rynku PMR, łączna moc polskich centrów danych ma osiągnąć co najmniej 500 MW do końca dekady, przy bardzo wysokim, około 25-procentowym średniorocznym tempie wzrostu. Coraz bardziej istotne staje się jednak nie tylko to, ile mocy przybywa, lecz czy nowe centra danych są projektowane od początku z myślą również o przyszłych obciążeniach generowanych przez sztuczną inteligencję.
Równolegle analizy oparte na danych Polskich Sieci Elektroenergetycznych wskazują, że roczne zużycie energii przez centra danych w Polsce może w kolejnych latach zbliżyć się do 9 TWh. W ujęciu globalnym Międzynarodowa Agencja Energetyczna zalicza centra danych i obciążenia AI do najszybciej rosnących źródeł popytu na energię elektryczną.
W efekcie rozwój AI coraz silniej wiąże się z infrastrukturą energetyczną, a o tempie i opłacalności wdrożeń decyduje nie tylko dostęp do mocy obliczeniowej, lecz także efektywne i skalowalne systemy zasilania. Właśnie na tym obszarze koncentruje się współpraca ABB i NVIDIA, tworząc nowe fundementy dla rozwoju infrastruktury dla sztucznej inteligencji.
