Kiinalaisen kumppanimme Chayoran aiemmassa sarjassa ”Decoding the Pulse of Data” tarkastelimme datakeskusalan eri näkökohtia keskittyen AIGC-aikakauden trendit ja Chayoran datakeskusratkaisut. Teknologian kehittyessä ala sopeutuu tilanteeseen jatkuvasti. 
Tekoälyalgoritmien laadun parantumisen ja suurten mallien vakauden ansiosta ihmiskunta on syöksymässä laskentatehon aikakauteen. Tässä numerossa ”IDC Observatory” syvennymme tarkemmin datakeskusten eri ulottuvuuksiin digitaalitalouden moottorina. Tässä lisää Chayoran markkinointijohtajalta Tina Tsuiilta.
Tiheä asutus: digitaalitalouden seuraava tukipiste
Tekoälyn, 5G-verkkojen ja pilvipalveluiden räjähdysmäisen kasvun myötä datasta on tullut uusi tuotannontekijä, mikä on vauhdittanut sen leviämistä. IDC:n mukaan maailmanlaajuinen datamäärä nousee vuoteen 2025 mennessä 175 zettatavuun. Tietokeskukset toimivat nykyaikaisina datan tallennus- ja käsittelytehtaina, ja niillä on ratkaiseva rooli ”laskennan kantajina” ja ”datakeskuksina”. Ne edistävät merkittävästi digitaalitalouden kasvua ja ovat ansainneet tittelin digitaalisen aikakauden ”näkymättömät sankarit”.
Viimeaikaisia suuntauksia tarkasteltaessa ”tiheä rakenteinen” yhdistetään yhä useammin ”datakeskuksiin”. Laskentatehon kysynnän voimakkaan kasvun myötä tiheärakenteiset datakeskukset ovat nousemassa suosituiksi ratkaisuiksi. Ne hyödyntävät tehokkaasti rajallista fyysistä tilaa ja resursseja, parantavat energiatehokkuutta ja vähentävät ympäristövaikutuksia perinteisiin datakeskuksiin verrattuna.
Tiheä rakennus on noussut merkittäväksi trendiksi datakeskusalan teollisuudessa. Teollisuus- ja tietotekniikkaministeriön ”Kolmivuotinen toimintasuunnitelma uusien datakeskusten kehittämiseksi (2021–2023)” korostaa laskentatehon ja tehokkuuden parantamista sekä ohjaa uusia datakeskuksia kohti intensiivistä, tiheää ja älykästä rakentamista. Myös markkinakehitys heijastaa tätä suuntausta: CDCC:n tutkimuksen mukaan kotimaisten datakeskusten kaappien osuus, joiden tehotiheys on yli 8 kW, kasvoi 11 prosentista vuonna 2021 25 prosenttiin vuonna 2022.
Tiheästi pakatut datakeskukset tarjoavat merkittävää joustavuutta infrastruktuurin laajentamiseen sekä tekoälyn ja datatieteen asettamien monimutkaisten laskentavaatimusten täyttämiseen. Ne eivät kuitenkaan ole luontaisesti parempia tai huonompia kuin perinteiset datakeskukset, vaan ne täydentävät toisiaan ja tarjoavat joustavia vaihtoehtoja asiakkaille, joilla on erilaisia työkuormia, budjetteja ja liiketoimintatarpeita.
Tiheästi rakennettujen datakeskusten virrankulutusvaatimukset ja muutoksen aiheuttamat haasteet
Eri toimialat ovat vauhdittaneet digitaalista muutosta ja vahvistaneet liiketoiminnan kestävyyttä datan hyödyntämisen avulla. Generatiivisen tekoälyn kehitys on entisestään kiihdyttänyt datan ja laskentatehon tarpeiden räjähdysmäistä kasvua. Tämän seurauksena datakeskukset joutuvat käsittelemään yhä suurempia laskentakuormia, mikä edellyttää entistä parempaa tehokkuutta. Resurssien rajallisuuden vuoksi, etenkin suurimmissa kaupungeissa, laskentatehon, tallennuskapasiteetin ja tiedonsiirtokapasiteetin maksimointi pinta-alayksikköä kohti on olennaisen tärkeää datakeskuksen arvon hyödyntämiseksi ja mittavien datavaatimusten täyttämiseksi.
Nykyinen aikakausi, jota usein kutsutaan ”laskentatehon kulta-ajaksi”,” , leimaa nopeasti kasvavat laskentavaatimukset ja laitteistojen energiankulutuksen jyrkkä nousu. Tekoälysovellukset yleistyvät nopeasti, ja tekoälypiirit kehittyvät kohti suurempaa laskentatehoa ja integrointia. Esimerkiksi vuoteen 2025 mennessä datakeskusten x86-prosessorien TDP:n odotetaan nousevan noin 350 W:iin, ARM-prosessorien 600 W:iin ja tekoälylaskentaan käytettävien NPU/GPU-piirien 750 W:iin. Tämä viittaa jatkuviin haasteisiin, jotka johtuvat laitteistojen kasvavasta virrankulutuksesta.
Lisäksi tieteen, tekniikan ja liike-elämän aloilla kasvava tarve käsitellä suuria tietomääriä ja suorittaa monimutkaisia laskutoimituksia tekee suurteholaskennasta (HPC) ratkaisevan tärkeän tekijän teknologian kehitykselle. HPC, jossa yhdistetään useita tietokoneita ja tallennuslaitteita valtavien tietomäärien käsittelemiseksi suurilla nopeuksilla, on muuttumassa mullistavaksi voimaksi. Hyperion Researchin mukaan maailmanlaajuinen HPC-markkina saavuttaa 44 miljardin dollarin arvon vuonna 2022, mikä asettaa datakeskuksille haasteita sekä lämmön että tehon tiheyden suhteen.
Tiheästi rakennetut datakeskukset asettavat tiukkoja vaatimuksia virransyötön, jäähdytyksen, toiminnan ja tietoturvan osalta, samalla kun ne parantavat suorituskykyä ja pienentävät tilantarvetta.
Koska datakeskukset kuluttavat huomattavia määriä sähköä, Kiina kehittää ympäristöystävällisiä, vähähiilisiä datakeskuksia, joille on asetettu tarkat energiatehokkuustavoitteet. Esimerkiksi, Shanghai tavoitteena on alentaa uusien suurten datakeskusten kokonais-PUE-arvo klustereissa noin 1,25:een vuoteen 2025 mennessä. Pekingin Uusimmissa standardeissa on asetettu PUE-raja-arvoksi 1,3 olemassa oleville ja laajennettaville datakeskuksille sekä PUE-kynnysarvoksi 1,2 uusille datakeskuksille. Energiatehokkuuden saavuttaminen ja samalla voimakkaiden laskentatehtävien aiheuttamien ylikuumenemisongelmien ratkaiseminen on ratkaisevan tärkeää.
Kohti tulevaisuutta, joka on täynnä mahdollisuuksia ja haasteita
Laskentatehon tulevaisuus tarjoaa valtavia mahdollisuuksia datakeskusalan kannalta. ”Intelligent World 2030” -raportin mukaan” -raportin mukaan vuoteen 2030 mennessä ihmiskunta astuu yottatavun (YB) aikakauteen, jolloin vuotuinen tietomäärä kasvaa maailmanlaajuisesti 1 YB:hen. Yleinen laskentateho kasvaa kymmenkertaiseksi ja tekoälyn laskentateho viisisataakertaiseksi, jolloin kysynnän satakertaistuminen seuraavan vuosikymmenen aikana on normaalia.
Viimeisen vuosikymmenen aikana Amazonin, Facebookin, Googlen ja Microsoftin kaltaiset yritykset ovat edenneet vakaasti kohti tiheästi pakattuja datakeskuksia, mikä osoittaa alan tunnustavan tämän suuntauksen. Chayora, korkean suorituskyvyn ja laajamittaisiin datakeskuksiin erikoistunut palveluntarjoaja, on toteuttanut tulevaisuuteen suuntautuvia käyttöönottoja Kiinassa.
Laskentatehon kasvava kysyntä ja siitä johtuva energiankulutus asettavat datakeskuksille merkittäviä jäähdytyshaasteita. Perinteisiä ilmanjäähdytysmenetelmiä on kehitettävä ja niiden jäähdytystehokkuutta parannettava. Alan asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että nestejäähdytys tulee olemaan ratkaiseva ratkaisu tekoälyn ja ”kaksoishiilistrategian”” -kontekstissa. Nestejäähdytysjärjestelmät säästävät 30–50 % enemmän sähköä kuin ilmanjäähdytysjärjestelmät, mikä auttaa tehokkaasti datakeskuksia vähentämään energiankulutusta ja hiilidioksidipäästöjä. Chayoran datakeskuksen infrastruktuurisuunnittelu yhdistää ilma- ja nestejäähdytyksen, tarjoten ratkaisuja erilaisille tehotiheyskaapeille.
Energian säästämisen ja päästöjen vähentämisen edistäminen on ensiarvoisen tärkeää datakeskusalan kehitykselle hiilidioksidipäästöjen huippuarvon saavuttamista ja hiilineutraaliutta koskevien tavoitteiden saavuttamiseksi. Vankkana ”perustana” , datakeskusten vihreä ja vähähiilinen kehitys on elintärkeää. Nykypäivän nopeasti kehittyvässä tekoälyteknologiaympäristössä tulevaisuuden datakeskusten tiheys saattaa jatkaa kasvuaan. Valmistajille ainoa vakio on muutos. Ottamalla vastaan tiheiden datakeskusten uuden trendin tuomat haasteet he voivat avata lisää mahdollisuuksia ja vaihtoehtoja.
Chayora jatkaa alan tutkimista ja tarjoaa lisää tietoa datakeskuksista. Pysy kuulolla, sillä lisää arvokasta sisältöä on tulossa.
Lisätietoja: EdgeConneXin toimipisteet:
- Greater Shanghain datakeskus – Kiina
- Peking–Tianjin-datakeskuskompleksi – Kiina
- Lisätietoja Chayorasta saat osoitteesta: www.chayora.com