為了了解人工智能優(yōu)化數(shù)據(jù)中心中有效電纜管理的重要性和規(guī)模,我們必須首先評估當前和預(yù)測的用戶需求,推動對超大規(guī)模技術(shù)和強大的布線解決方案的更大需求。
全球人口每天創(chuàng)造約3.28 億兆字節(jié)的數(shù)據(jù)??赡芎芏嗳藢@一數(shù)據(jù)沒概念,假設(shè) 1 TB 可以存儲 250 部高清電影,這意味著我們每 24 小時總共生成相當于超過 800 億部電影的數(shù)據(jù)。為了滿足日益增長的存儲和訪問需求,超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的擴張預(yù)計每四年翻一番,全球數(shù)據(jù)中心的足跡已超過10,000 個設(shè)施,其中 1,000 多個是超大規(guī)模設(shè)施。
現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心可以包含數(shù)千個機架,每個機架包含數(shù)十臺服務(wù)器,并且每臺服務(wù)器都插入多條電源和網(wǎng)絡(luò)電纜。為了保持高性能,超大規(guī)模企業(yè)需要創(chuàng)新的方法來設(shè)計和實施有效的電纜管理策略。接下來,我們將探討人工智能優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的有效電纜管理所面臨的挑戰(zhàn)。
高密度機架中的熱量
最佳服務(wù)器機房溫度的推薦最佳實踐因工作負載、功耗和濕度水平等因素而異。然而,一般來說,如果溫度高于40°C,每升高 5 度,超大規(guī)模企業(yè)的故障率就會增加30%。而添加更多服務(wù)器時,雜亂的電纜可能會無意中使附近的硬件組件隔離并阻礙關(guān)鍵的氣流冷卻模式(如從前到后和從一側(cè)到另一側(cè)),從而危及系統(tǒng)可靠性。
現(xiàn)代、極高密度的機架(即消耗超過 30kW 的功率)通常需要高于空氣冷卻能力的冷卻方法。其中一種解決方案是液體冷卻。
液體冷卻系統(tǒng)的挑戰(zhàn)
液體冷卻的效率比空氣冷卻高1,000倍。與傳統(tǒng)風(fēng)冷方法中氣流所需的未使用空間不同,液體冷卻減少了對高架地板和更寬通道配置的需求,從而增加了機架密度、更多服務(wù)器和更多布線。 CPUS 和 GPU 在最佳溫度下可以在更長時間內(nèi)表現(xiàn)更好,內(nèi)置熱閾值旨在抑制性能以響應(yīng)更高的溫度,從而防止系統(tǒng)故障,但會降低運行效率。
如果布線未組織好,則可能會阻礙冷卻劑流動并損壞冷卻管,從而導(dǎo)致溫度升高,從而導(dǎo)致符合閾值保護的硬件性能下降。與液體冷卻系統(tǒng)和高密度機架相關(guān)的電力輸送需要單獨考慮。
電力輸送
人工智能優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心環(huán)境需要大量能源,涉及大量電力傳輸系統(tǒng),通常還需要額外的配電單元 (PDU)。低效的電纜管理會造成數(shù)據(jù)中心空間的競爭,不僅限制任何潛在的有益氣流,還會給現(xiàn)場工作人員帶來安全隱患。此外,電力電纜管理不善會在解決網(wǎng)絡(luò)問題時帶來跟蹤和故障排除的復(fù)雜性,使維護任務(wù)復(fù)雜化并延長停機時間。
電纜管理效率低下:成本影響
Uptime Institute 的一項研究發(fā)現(xiàn),從2019年到2022年,導(dǎo)致運營商損失10萬到100萬美元的數(shù)據(jù)中心中斷比例從28% 增加到45%。同期,損失超過100萬美元的停電事故也有所增加,占已知停電事故的比例高達 25%。隨著工作負載變得更加密集,并且人工智能通過自動化和生成式人工智能有望提高生產(chǎn)力,中斷成本的上升趨勢可能會加速。
人工智能驅(qū)動的電纜管理:最佳實踐
人工智能優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的成功電纜管理策略可能包括:
標準化機架布局:旨在優(yōu)先考慮氣流、加速硬件安裝并優(yōu)化端口密度。為了了解特定的散熱要求并創(chuàng)建部署一致性模板,鼓勵與硬件供應(yīng)商合作。光纖優(yōu)先”方法:人工智能優(yōu)化的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)采用高密度、彎曲不敏感的多模光纖解決方案。這可以在擁擠的機架配置中實現(xiàn)最大的性能和空間利用率,從而簡化移動和更改。標簽和顏色編碼:分層標簽系統(tǒng)應(yīng)包括機架、配線架、端口號和目的地信息。顏色編碼方案可以幫助區(qū)分電纜類型(例如,光纖與銅纜)、服務(wù)類型(例如,網(wǎng)絡(luò)、存儲)和信號方向(例如,Tx/Rx)。精準長度管理:過多的布線會阻礙氣流。測量工具或 3D 建模軟件可以幫助確定準確的電纜長度。如果有的話,定制長度的電纜也可以用來消除松弛并減輕絆倒危險。理線臂:電纜管理臂有助于確保適當?shù)碾娎|彎曲半徑,最大限度地減少連接器張力并更容易進行重新配置。調(diào)整電纜管理以適應(yīng)未來的人工智能基礎(chǔ)設(shè)施
人工智能系統(tǒng)對現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施提出了更高的電力需求。雖然新興的復(fù)雜液體冷卻系統(tǒng)與傳統(tǒng)的空氣冷卻系統(tǒng)相比會引入更多的故障點(即液體冷卻系統(tǒng)依賴于泵、軟管和所含液體,而空氣冷卻系統(tǒng)只需部署電風(fēng)扇),但液體冷卻不容忽視,可以通過仔細的電纜布線和定期維護來減輕任何機械故障的風(fēng)險。
軟件定義基礎(chǔ)設(shè)施 (SDI) 的發(fā)展需要能夠適應(yīng)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)配置的強大、高容量布線策略。預(yù)端接電纜組件可實現(xiàn)快速 SDI 更改,從而最大限度地縮短部署時間。隨著人工智能應(yīng)用的不斷發(fā)展,需要進行詳細的電纜布局,從而增強靈活性并簡化升級。
總結(jié)
隨著人工智能時代的來臨,優(yōu)化數(shù)據(jù)中心內(nèi)的機架密度、功耗和熱量需求不斷增加,超大規(guī)模企業(yè)需要有效的電纜管理策略來確保持續(xù)優(yōu)化的性能。正確的電纜管理不僅有助于實現(xiàn)峰值硬件效率,還可以加速維護任務(wù)并實現(xiàn)平穩(wěn)和可擴展的適應(yīng)性——采用主動方法來整齊捆綁和高效布線的電纜支持快速模塊化增長,而無需大量重新布線。
CIBIS峰會
由千家網(wǎng)主辦的2024年第25屆CIBIS建筑智能化峰會即將開啟,本屆峰會主題為:“匯智提質(zhì):開啟未來新篇章”。屆時,我們將攜手全球知名智能化品牌及業(yè)內(nèi)專家,共同探討物聯(lián)網(wǎng)、AI、云計算、大數(shù)據(jù)、智慧建筑、智能家居、智慧安防等熱點話題與最新技術(shù)應(yīng)用,分享如何利用更智慧、更高效、更安全、更低碳的智慧技術(shù),共同開啟未來美好智慧生活。
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