השבוע פורסם כי חברת מיקרוסופט מתכוונת להשקיע 80 מילארד דולר בשרתי בינה מלאכותית במהלך 2025. מספר מרשים זה מתווסף להשקעות עתק שבוצעו גם בשנת 2024 . עפ"י דו"ח של JPMorgan (JPM) המצטט מחקר של חב' New Street החברות מיקרוסופט מטה, גוגל ואמזון לבדן השקיעו יחד 125 מיליארד דולר בהפעלת מרכזי נתונים לבינה מלאכותית בין החודשים ינואר-אוגוסט 2024.
הוצאות עתק אלו קשורות בעליית השימוש בבינה המלאכותית (AI) שהובילה לעידן חדש במרכזי הנתונים. עלייה זו דורשת שינוי מאסיבי בתשתיות שלהם. כיום מרכזי הנתונים כבר לא מסתפקים רק באירוח אתרים ובאחסון קבצים. המבצרים הדיגיטליים הללו עומדים בפני המשימה העצומה של לספק את התיאבון הבלתי יודע שובע של אלגוריתמי הבינה המלאכותית.
דמיינו לעצמכם מרכז נתונים טיפוסי, שוקק שרתים מזמזמים העוסקים בעיבוד מיילים, הפעלת אתרי אינטרט ותמיכה במסדי נתונים – אלו עמודי התווך של העולם הדיגיטלי שלנו. אך אלו הם השרתים הכלליים, סוסי עבודה המיועדים למגוון רחב של משימות מיחשוב יומיומיות. הם מצטיינים בעיבוד רציף, ומטפלים במספר משימות במקביל.
לעומתם שרתי הבינה המלאכותית הן שרתים מזן חדש שנולדו כתוצאה מהדרישות ההולכות וגוברות של בינה מלאכותית. מכונות אלו אינן מסתפקות במשימות השרתים הרגילים אלא בנויים למטרה יחידה ותובענית: לכבוש את האתגרים החישוביים המורכבים של בינה מלאכותית. בליבם טמונים לא רק מעבדים, אלא יחידות עיבוד גרפיות חזקות (GPU), המפורסמות ביכולתן לבצע חישובים מקבילים במהירות עוצרת נשימה. ה-GPUs הללו, בדומה לנחיל של דבורים הפועלות יחד, מצטיינים בכפל המטריצות המורכבות ובחישובים מורכבים אחרים העומדים בבסיס אלגוריתמי AI. חלקם אפילו מתגאים במעבדים מיוחדים כמו Tensor Processing Units (TPUs), שתוכננו במיוחד על ידי גוגל ללמידת מכונה, או Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs), שבבים מגוונים שניתן להגדיר מחדש כדי להתמודד עם משימות AI ספציפיות.
המיקוד משתנה באופן דרמטי. כאשר שרתים כלליים נותנים עדיפות לעיבוד רציף, שרתי AI משגשגים בתחום העיבוד המקביל. הם דורשים זיכרון ברוחב פס גבוה וחיבורים מהירים בזק כדי להתמודד עם נפחי הנתונים האדירים והחישובים המורכבים שמתדלקים יישומי בינה מלאכותית.
התוצאה? קפיצת מדרגה דרמטית בביצועים. בעוד ששרתים כלליים מתאימים לרוב צרכי המחשוב היומיומיים, שרתי AI נבנו ייעודיים עבור העולם התובעני של בינה מלאכותית. הם מצטיינים בהכשרת מודלים גדולים של בינה מלאכותית, עיבוד מערכי נתונים עצומים והפעלת יישומי AI בזמן אמת שמעצבים יותר ויותר את עולמנו.
לשינוי הזה יש השלכות עמוקות על מרכזי נתונים, ודורש שידרוג מלא של התשתית שלהם כדי להתאים לדרישות הכוח הבלתי יודעות של מעצמות AI אלה. שינויים בשרתי מרכזי הנתונים מקוולים בלא מעו אתגרים כמפורט להלן.
אתגר ההספק
הצמיחה המהירה הזו בעומסי העבודה של AI מציבה אתגרים משמעותיים עבור תשתית ההספק הדרוש למרכזי הנתונים. האנרגיה שלהם גדלה באופן אקספוננציאלי, כאשר כמה דגמים יוקרתיים דורשים יותר מ-2000 אמפר של זרם.
- כדי לתמוך בעומסי העבודה התובעניים הללו, מרכזי נתונים חייבים להשקיע רבות בתשתית חשמל משודרגת. השקעה זו כוללת:
- o יחידות אספקת חשמל AC/DC בעלות הספק גבוה (PSUs): רכיבי PSU מסורתיים הנדרשים להגיע לקצה גבול היכולת שלהם. נדרשות יחידות חדשות בעלות קיבולת גבוהה יותר (8 קילוואט ומעלה) כדי לעמוד בדרישות ההספק של שרתי AI מודרניים.
- o ממירי אפיק ביניים בהספק גבוה (IBCs): ממירים אלו ממלאים תפקיד מכריע בחלוקת כוח ביעילות בתוך מרכז הנתונים.
- o פתרונות קירור משופרים: קירור אוויר הופך לבלתי מספיק עבור עומסי עבודה רבים של AI. טכנולוגיות קירור נוזל וקירור סוחף צוברות תאוצה כדי לפזר ביעילות את החום שנוצר על ידי מערכות אלו בעלות הספק גבוה.
- • חשיבה מחודשת על חלוקת הספק: כיום יש צורך בגישות חדשות להפצת מתח כדי להתאים את צפיפות ההספק המוגברת במרכזי נתונים מודרניים. זה כולל פיתוח של ממשקים חדשים לעבודה במתח גבוה כדי למזער את הפסדי החשמל.
הצורך בחדשנות
כדי להתמודד עם אתגרים אלה, התעשייה מחפשת באופן פעיל אחר פתרונות חדשניים:
• טכנולוגיות אריזה מתקדמות: טכניקות אספקת חשמל אנכיות נבדקות כדי למזער את הפסדי רשת חלוקת הכוח (PDN) ולאפשר את צפיפות הזרם הגבוהה הנדרשת על ידי שבבי AI מודרניים.
• פתרונות קירור יעילים: טכנולוגיות קירור נוזל וקירור טבילה (immersion) תופסות בולטות מכיוון שהן מציעות יכולות פיזור חום מעולות בהשוואה לקירור אוויר מסורתי.
• ניהול הספק מבוסס בינה מלאכותית: ניתן להשתמש באלגוריתמי בינה מלאכותית כדי לייעל את צריכת החשמל במרכז הנתונים על ידי התאמה דינמית של אספקת החשמל על סמך דרישות עומס עבודה בזמן אמת.
לסיכום
עליית הבינה המלאכותית גורמת לשינוי מהותי בתשתית ההספק של מרכזי הנתונים. כדי לעמוד בדרישות של עידן חדש זה, על התעשייה לאמץ טכנולוגיות וגישות חדשניות לאספקת חשמל, קירור וניהול. על ידי התמודדות יעילה עם אתגרים אלו, אנו יכולים להבטיח שמרכזי נתונים ימשיכו לתמוך בצמיחה המהירה של AI ובהשפעתה הטרנספורמטיבית על החברה.
