Wie können sich Rechenzentren auf ein explosives KI-Wachstum vorbereiten?
Das Interesse an generativer KI und großen Sprachmodellen wie ChatGPT hat KI in den Mittelpunkt der öffentlichen Debatte gerückt, aber die Einsatzmöglichkeiten von KI sind mannigfaltig. Lieferkettenmanagement, Forschung und Analyse sowie Produktmarketing sind nur einige Beispiele dafür, wie KI von Unternehmen genutzt wird, um Mehrwert für sich selbst und ihre Kunden zu schaffen. KI wird auch im Gesundheitswesen, in der E-Mobilität und in der Energie- und Stromerzeugung zunehmend Einsatz finden, da sich die Technologie weiter verbessert und Unternehmen und Regierungen sich immer mehr mit der Einführung von KI vertraut machen.
All diese Faktoren führen zu einem Anstieg der Nachfrage für die KI-Branche, die voraussichtlich bis 2030 ein deutliches Wachstum auf fast zwei Billionen US-Dollar verzeichnen dürfte.
Neue Technologie bedeutet neue Anforderungen
Hinter den modernen Oberflächen, mit denen Kunden interagieren, steckt eine enorm große Menge an Daten und Algorithmen, um die Ergebnisse zu liefern, die Benutzer*innen inzwischen erwarten. Für KI-Anwendungen und maschinelles Lernen muss eine gewaltige Datenmenge verarbeitet werden, wofür hochmoderne Hochleistungs-Chips benötigt werden.
Der Betrieb dieser leistungsstarken KI-fähigen Chips verschlingt große Mengen an Strom und erzeugt mehr Wärme als weniger moderne Anwendungen. Rechenzentren müssen diese hohen Wärmelasten bewältigen und gleichzeitig die Fähigkeit behalten, die Betriebsabläufe je nach Bedarf zu skalieren. Eine Skalierung muss aber nicht immer eine Vergrößerung des physischen Raums bedeuten. Häufig muss in Rechenzentren das technische Problem gelöst werden, wie mehr Server, die mehr Wärme produzieren, im bereits verfügbaren Raum untergebracht werden können. Außerdem muss der Betrieb rund um die Uhr sichergestellt werden: Die Anforderungen von KI-Anwendungen werden nicht halt machen, um auf den Umbau eines Rechenzentrums zu warten.
Wandel bei Kühllösungen
Bei Chips der nächsten Generation und anderen KI-Infrastrukturen reichen herkömmliche Luftkühlkonzepte einfach nicht mehr aus. Rechenzentren, die versuchen, die zusätzlichen Wärmelasten durch höhere Luftgeschwindigkeiten zu bewältigen, können zu Windkanal-ähnlichen Umgebungen werden, in denen sich die Arbeit schwierig gestaltet und deren Betrieb teuer wird. Wenn Luftkühlsysteme überlastet werden, um die erforderlichen Betriebstemperaturen aufrechtzuerhalten, kann das in Rechenzentren außerdem zu Betriebsstörungen, ungeplanten Ausfallzeiten und hohen Energiekosten führen. Für viele Rechenzentren kann Flüssigkeitskühlung eine bessere Leistung bieten, gleichzeitig Energie sparen und die Rechenzentren dabei unterstützen, den Betrieb nachhaltiger zu gestalten. Für die meisten Hightech-Anwendungen ist die Flüssigkeitskühlung und die Direct-to-Chip-Kühlung die einzige praktikable Lösung.
Mit der Flüssigkeitskühlung können Rechenzentren ihre Kapazität bei effizienter Raum- und Energienutzung ausbauen. Sie kann auch eine günstige Rendite bieten und die Gesamtbetriebskosten für Rechenzentren senken. Flüssigkeitskühlsysteme bieten eine effektive Lösung, um die erforderlichen Temperaturparameter zu erreichen und den Stromverbrauch von Kühlsystemen zu reduzieren. Flüssigkeit hat im Vergleich zu Luft eine viel höhere Wärmeübertragungsleistung, d. h. die Flüssigkeitskühlung hat einen höheren PUE-Wert: Wärmelasten werden effektiver bewältigt, Energiekosten werden reduziert und sie leistet einen Beitrag zur Umweltverträglichkeit.
Skalierbare Lösungen
Es muss nicht gleich das gesamte Rechenzentrum auf Flüssigkeitskühlung umgestellt werden. Eine Möglichkeit wäre, ein einzelnes Rack oder eine kleine Anzahl von Racks, die für KI-Anwendungen und für maschinelles Lernen vorgesehen sind, mit Flüssigkeit zu kühlen, ohne den kompletten Serverraum auf Flüssigkeitskühlung umzustellen. Nach und nach können dann weitere Racks, in denen HPC-Lösungen ausgeführt werden, der Flüssigkeitskühlung hinzugefügt werden.
Bei der Umsetzung solcher Einzellösungen müssen jedoch unbedingt die zukünftigen Geschäftspläne berücksichtigt werden. Der Einsatz dedizierter Kühllösungen zur Lösung eines einzelnen Problems ist zwar wichtig, aber aufgrund von Kosten, Energieeffizienz und anderen Faktoren kann die Lösung eines bestimmten Problems nicht immer auf die Lösung eines anderen Problems angewendet werden. Wie bei allen Projekten in Rechenzentren erfordern verschiedene Herausforderungen unterschiedliche Lösungsansätze. Eine Lösung für alle Probleme funktioniert nur in den seltensten Fällen.
Angesichts der steigenden Nachfrage nach HPC-Lösungen aufgrund der zunehmenden Verbreitung von KI müssen Rechenzentren einen Plan zur Skalierung ihrer Kühllösungen vorliegen haben. Dies kann bedeuten, dass bei der Planung von Rechenzentren der nächsten Generation entweder eine komplette Flüssigkeitskühlung oder eine Hybridlösung aus Flüssigkeits- und Luftkühlung zum Einsatz kommt. Dabei werden einzelne Racks und Chips mit Flüssigkeit gekühlt, während die gesamte Infrastruktur mit Luft gekühlt wird.
Der größte Vorteil, den die Planung für die Zukunft und das Verständnis der Arbeitslasten in der IT mit sich bringt, ist die Erkenntnis, dass fast alle potenziellen Kühllösungen kombiniert werden können. So können Rechenzentren ihre Stromversorgung und Kühlung an wechselnde Anforderungen anpassen. Der Schlüssel zu nachhaltigem Wachstum liegt in einer Vielzahl flexibler Optionen zur Unterstützung der nächsten Generation von Hardware und Infrastruktur. Und die Technologien der Flüssigkeitskühlung bieten genau diese Flexibilität.
Lösungsbasierter Ansatz zur Kühlung und Stromversorgung von Rechenzentren
nVent bietet optimierte Lösungen zum Verbinden und Schützen unternehmenskritischer Rechenzentrums- und Netzwerkinfrastrukturen. Unser umfassendes Sortiment an intelligenten Gehäusen, Stromverteilungs-, Kabelmanagement- und Flüssigkeitskühllösungen fördert Nachhaltigkeit, Ausfallsicherheit und Energieeffizienz und schützt gleichzeitig kritische Systeme für Rechenzentrums-, Netzwerk- und Kommunikationsanwendungen.
Wir konzentrieren uns auf die Bereitstellung von Produkten und Lösungen, die es unseren Kunden ermöglichen, Technologien der nächsten Generation sicher einzusetzen und Effizienzanforderungen zu erfüllen. Durch die Bereitstellung effizienterer und effektiverer mechanischer, Kühl- und Stromverteilungslösungen unterstützen wir Rechenzentren dabei, sicherer zu arbeiten und so das Risiko von Ausfallzeiten und Datenverlusten zu verringern.
Unsere Fachkräfte für Rechenzentrumslösungen arbeiten eng mit unseren Kunden zusammen, um deren Herausforderungen zu meistern. Wir sind uns bewusst, dass Rechenzentren in dieser sich schnell entwickelnden Branche Partner benötigen, die bereit sind, auf neue Technologien und Trends zu reagieren.
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