¿Qué necesita una fábrica de inteligencia artificial para funcionar?

¿Qué necesita una fábrica de inteligencia artificial para funcionar?

La inteligencia artificial (IA) ya está aquí y ha llegado para quedarse. “Cada sector se convertirá en un sector tecnológico”, según Jensen Huang, fundador y CEO de NVIDIA. Los casos de uso de la IA son prácticamente ilimitados, desde los avances en medicina hasta la prevención del fraude de alta precisión. La IA ya está transformando nuestras vidas del mismo modo que está transformando cada industria. También está empezando a transformar fundamentalmente la infraestructura del centro de datos.

Las cargas de trabajo de IA están impulsando cambios significativos en la forma en que alimentamos y refrigeramos los datos procesados como parte de la computación de alto rendimiento (HPC). Un rack de TI típico solía manejar cargas de trabajo de 5-10 kilovatios (kW) y los racks que soportaban cargas superiores a 20 kW se consideraban de alta densidad, una visión poco común fuera de aplicaciones muy específicas con un alcance limitado.

Las TI se están acelerando con GPU para satisfacer las necesidades informáticas de los modelos de AI, y estos chips de AI pueden requerir aproximadamente cinco veces más potencia y cinco veces más capacidad de refrigeración1 en el mismo espacio que un servidor tradicional. Mark Zuckerberg anunció que para finales de 2024, Meta gastará miles de millones en implementar 350 000 GPU H100 de NVIDIA. Las densidades de rack de 40 kW por rack se encuentran ahora en el extremo inferior de lo necesario para facilitar los despliegues de AI, con densidades de rack que superan los 100 kW por rack que se vuelven comunes y a gran escala en un futuro cercano.

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Esto requerirá amplios aumentos de capacidad en todo el power train, desde la red hasta los chips en cada rack. La introducción de tecnologías de refrigeración líquida en el white space del centro de datos y, finalmente, en las salas de servidores empresariales, será un requisito para la mayoría de los despliegues, ya que los métodos de refrigeración tradicionales no podrán gestionar el calor generado por las GPU que ejecutan cálculos de IA. Las inversiones para actualizar la infraestructura necesaria para alimentar y enfriar el hardware de IA son sustanciales y abordar estos nuevos desafíos de diseño es fundamental.

La transición a la alta densidad

La transición a la computación acelerada no ocurrirá de la noche a la mañana. Los diseñadores de centros de datos y salas de servidores deben buscar formas de preparar la infraestructura de alimentación y refrigeración para el futuro, teniendo en cuenta el crecimiento futuro de sus cargas de trabajo. Obtener suficiente energía para cada rack requiere actualizaciones de la red al rack. En el white space, esto probablemente significa un bus de alto amperaje y PDU para rack de alta densidad. Para rechazar la enorme cantidad de calor generada por el hardware que ejecuta cargas de trabajo de AI, están emergiendo dos tecnologías de refrigeración líquida como opciones principales:

Refrigeración líquida directa al chip: Las placas frías se asientan sobre los componentes generadores de calor (normalmente chips como CPU y GPU) para extraer calor. El fluido monofásico o bifásico bombea calor de la placa fría para enviarlo fuera del centro de datos, intercambiando calor pero no fluidos con el chip. Esto puede eliminar aproximadamente el 70-75 % del calor generado por el equipo en el rack, dejando entre el 25 y el 30 % que los sistemas de refrigeración por aire deben eliminar.

Intercambiadores de calor de puerta trasera: Los intercambiadores de calor pasivos o activos sustituyen la puerta trasera del rack de TI por bobinas de intercambio de calor a través de las cuales el fluido absorbe el calor producido en el rack. Estos sistemas suelen combinarse con otros sistemas de refrigeración como estrategia para mantener la neutralidad de la sala o un diseño de transición que comienza el viaje hacia la refrigeración líquida.

Si bien la refrigeración líquida directa al chip ofrece una capacidad de refrigeración de densidad significativamente mayor que el aire, es importante tener en cuenta que aún hay exceso de calor que las placas frías no pueden capturar. Este calor se expulsará a la sala de datos a menos que esté contenido y se elimine a través de otros medios como intercambiadores de calor de puerta trasera o refrigeración por aire de la sala. Para obtener más información sobre las soluciones de refrigeración líquida para centros de datos, consulta nuestro informe.

Diseños de alta densidad para reacondicionamientos y nuevas construcciones

Para simplificar el diseño y el despliegue de la infraestructura de alta densidad, Vertiv™ ha presentado Vertiv 360AI, que incluye un portfolio completo de soluciones de alimentación eléctrica, refrigeración y servicio que resuelven los complejos desafíos que surgen de la revolución de la IA. La plataforma incluye una amplia gama de diseños completos que admiten hasta 132 kW por rack para un conjunto diverso de casos de uso, desde pruebas piloto e inferencia de Edge hasta una fábrica de IA.

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