- Инициативата ARPA-E COOLERCHIPS цели да намали енергията за охлаждане на центровете за данни до 5% от натоварването на ИТ, демонстрирайки значителни икономии на енергия.
- Прототипите, разработени за 15 месеца, демонстрираха забележителни резултати, намалявайки енергията за охлаждане с 90%, дори при екстремни условия.
- Нови стартапи като Novolinc, ThermalPixels и Chipadd се появиха, наред със стратегически придобивки като Flex, която придоби Jetcool, напредвайки иновацията.
- Консорциуми като Omnicool, включващи NVIDIA и Vertiv, водят с иновативни системи за двуфазно охлаждане.
- Инициативата популяризира различни методи за охлаждане, обещаващи повишена надеждност на системите и позициониране на САЩ като лидер в инфраструктурата на центровете за данни.
- Бъдещото изчисление с ИИ може да интегрира електрохимични модели и системи с DC захранване за ефективно използване на енергията.
- Устойчивите концепции включват използване на отпадна топлина за извличане на въглерод и вода, което потенциално може да направи центровете за данни въглеродно-отрицателни и водно-положителни.
- Разнообразие от източници на енергия, включително слънчева, вятърна и ядрени микрореактори, ще подкрепят енергийните нужди на ИИ и центровете за данни.
Амбициозна визия се разгръща под егидата на инициативата ARPA-E COOLERCHIPS на Министерството на енергетиката на САЩ, проект, който цели да трансформира енергийната среда на центровете за данни. В основата на тази революция са нови технологии за охлаждане, проектирани да намалят разходите за охлаждане на едва 5% от натоварването на ИТ на типичен център за данни.
Прототипите предизвикват революция
Забележително е, че в рамките на само 15 месеца екипите на COOLERCHIPS са създали прототипи, тествани на реални сървъри. Тези модели демонстрират ослепителни резултати, особено при екстремни условия като тези в задушливата пустинна топлина на Финикс, Аризона. Там прототипите работят на рафтове, надвишаващи 120 кВт, правейки убедителен случай за намаляване на енергията за охлаждане с 90% в сравнение с текущите методи. Тази монументална стъпка означава, че колосалните 95% от енергията сега се запазват за обработваща мощност и изчисления.
Пионерски стартапи и стратегически придобивки
Тази инициатива не само че е родила нови технологии, но и нови стартапи. Novolinc, ThermalPixels и Chipadd се появиха от програмата, всеки от които разширява границите на възможното с иновативни решения за охлаждане. Придобиването на Jetcool от Flex подчертава търговската жизнеспособност на програмата, докато други екипи осигуряват значително финансиране, напредвайки индустрията с неуморна енергия. Значителни демонстрации от консорциуми като Omnicool, състоящи се от индустриални гиганти NVIDIA и Vertiv, утвърдиха тяхната роля като ключови играчи, демонстрирайки наградена система за двуфазно охлаждане.
Насърчаване на иновации и лидерство
Разнообразието от решения, които излизат от COOLERCHIPS—включващи еднофазно, двуфазно, потапящо и директно охлаждане до чип—са повече от просто технологични постижения. Те предвещават промяна в надеждността на системите, инженерството на дизайна и икономиката, позиционирайки САЩ като лидер в инфраструктурата на центровете за данни. Тази преосмислена екосистема предполага, че чиповете са само 1% от пейзажа, с реалната възможност, лежаща в поддържащия хардуер, който изисква иновации.
Визия за бъдещето
Пътят напред в изчисленията с ИИ представя стряскащи предизвикателства. Традиционно сложните системи сега могат да се насочат към електрохимичен модел, създавайки надеждно решение с DC захранване, тясно интегрирано с чипа, потенциално предлагащо безкрайна мощност без зависимост от конвенционални трансформатори.
Улавяне на отпадната топлина за устойчиво утре
Друг забележителен концепт, разгледан на ARPA-E Energy Innovation Summit, е потенциалът за въглеродно-отрицателни и водно-положителни центрове за данни. Чрез ефективно повишаване на температурите на отпадната топлина, центровете за данни биха могли, теоретично, да рециклират тази енергия, за да извлекат въглерод и вода от атмосферата. Такава трансформация би могла да види центровете за данни, които допринасят за намаляване на въглерода, вместо за емисии.
Разнообразна енергийна палитра
Гледайки напред, захранването на ИИ и центровете за данни вероятно ще използва разнообразно меню от източници на енергия—от слънчева и вятърна до иновативни ядрени микрореактори и традиционни генератори—оптимизирайки за разходи и наличност в различни местоположения.
Основно заключение
COOLERCHIPS е повече от проект за иновации; това е смел скок към устойчивото използване на енергия в компютърната инфраструктура. Като подкрепя иновативни технологии и насърчава среда, в която чиповете работят по-хладно, по-ефективно и с намален екологичен отпечатък, инициативата не само задава технологични стандарти, но и прокарва път за по-устойчива цифрова бъдеще.
Революционизиране на центровете за данни: Пробивът в охлаждането, който ще трансформира индустрията на ИИ
Разбиране на инициативата COOLERCHIPS: Дълбочинно разглеждане
Инициативата ARPA-E COOLERCHIPS на Министерството на енергетиката на САЩ е революционен проект, който цели да преоформя енергийната ефективност на центровете за данни чрез иновативни решения за охлаждане. Тъй като центровете за данни образуват основата на нашата цифрова ера, оптимизирането на тяхната енергийна употреба и устойчивост е критично. Тази инициатива не само че въвежда нови методологии за охлаждане, но и подобрява надеждността на системите и икономическата жизнеспособност в сектор, който е в непрекъсната еволюция.
Основни иновации и технологии
1. Развити системи за охлаждане:
– Еднофазно срещу двуфазно охлаждане:
Това се отнася до фазите на материята (течност или газ), през които се разсейва топлината. Двуфазното охлаждане често включва кипене на течност в пара, за да се разсее топлината ефективно.
– Директно до чип и потапящо охлаждане:
Директното до чип охлаждане доставя охлаждане директно до източника на топлина—особено полезно за среди с висока производителност. Потапящото охлаждане включва потапяне на компоненти в не проводяща течност, за да се премахне равномерно топлината.
2. Енергийна ефективност:
– Прототипите, разработени в рамките на инициативата COOLERCHIPS, постигнаха 90% намаление на нуждите от енергия за охлаждане. Това позволява 95% от енергията да бъде насочена към обработваща мощност, значително подобрявайки изчислителната ефективност.
3. Новаторски материали и дизайн:
– Нови стартапи като Novolinc, ThermalPixels и Chipadd са внедрили уникални материали и дизайни като част от своите технологии за охлаждане, демонстрирайки потенциал за мащабируемо производство и внедряване.
Въздействие върху пазара и тенденции в индустрията
– Стратегически партньорства и придобивки:
Придобиването на компанията за технологии за охлаждане Jetcool от Flex илюстрира значителен търговски интерес и доверие в тези трансформационни технологии. Тези ходове вероятно ще стимулират допълнителни инвестиции в ефективността на центровете за данни.
– Екологично чисти центрове за данни:
Потенциалът за въглеродно-отрицателни и водно-положителни центрове за данни съвпада с глобалните усилия за смекчаване на климатичните промени чрез намаляване на въглеродните отпечатъци. Повишаването на отпадната топлина до по-високи температури за повторно използване на енергията е стъпка към устойчивост.
Реални случаи на употреба и ползи
– ИИ и високопроизводителни изчисления:
Моделите на ИИ изискват значителна изчислителна мощност, което прави ефективността на охлаждането жизненоважна за производителността и намаляване на оперативните разходи.
– Децентрализирани решения за захранване:
Внедряването на микрореактори или архитектури с DC захранване, както е предложено, може да децентрализира захранването, да увеличи надеждността и да намали разходите, свързани с традиционните енергийни инфраструктури.
Предизвикателства и ограничения
– Сложност на внедряване:
Преходът към нови технологии за охлаждане изисква значителни промени в инфраструктурата, изискващи обучение и инвестиции в нови системи.
– Начални разходи:
Докато оперативните икономии са очевидни, началните разходи за настройка и преход могат да възпрепятстват незабавното приемане, особено за по-малки центрове за данни.
Прогнози и перспективи за бъдещето
– Глобално приемане:
С увеличаването на играчите на сцената, тези технологии се очаква да станат основни, особено в региони, където печалбите от енергийна ефективност се превръщат в значителни финансови спестявания.
– Политика и регулиране:
Укрепването на екологичните регулации може да подтикне бързо приемане на тези иновации, насърчавайки по-широка промяна в стандартите за работа на центровете за данни.
Приложими препоръки
– Оценка на текущата инфраструктура:
Оценете съществуващите системи за охлаждане, за да идентифицирате възможности за интеграция с технологиите на COOLERCHIPS.
– Изследване на опции за финансиране:
Използвайте правителствени грантове или стимули, насочени към приемането на зелени технологии.
– Бъдете информирани:
Постоянното обучение и следенето на тенденциите в индустрията ще подготвят организациите да се адаптират, когато тези технологии станат по-достъпни.
Свързани линкове
За допълнителни подробности относно иновациите в енергията, разгледайте уебсайта на Министерството на енергетиката.
Чрез използването на тези иновативни методи за охлаждане, центровете за данни могат да направят скок към бъдеще, което е едновременно технологично напреднало и екологично устойчиво, революционизирайки начина, по който енергията се използва и съхранява в цифровата ера.
