Schneider Electric: Τα AI racks προς το 1MW με αρχιτεκτονική 800V DC έως το 2027
Ο Steve Carlini της Schneider Electric περιγράφει στο Capacity τη μετάβαση σε συνεχές ρεύμα 800V, την κυριαρχία της behind-the-meter ενέργειας στα μεγάλα αμερικανικά AI campuses και τη ριζική αλλαγή στην ψύξη και στη χρήση νερού.
Η πυκνότητα ισχύος στα racks τεχνητής νοημοσύνης αναμένεται να εκτοξευθεί από τα περίπου 400kW στο τουλάχιστον 1MW, καθώς τα data centers στρέφονται σε αρχιτεκτονικές τροφοδοσίας συνεχούς ρεύματος (DC) στα 800V. Αυτό δηλώνει σε συνέντευξή του στο Capacity ο Steve Carlini, chief AI advocate της Schneider Electric, ο οποίος τοποθετεί την άφιξη της τεχνολογίας το 2027, παράλληλα με την πλατφόρμα Rubin Ultra της NVIDIA.
Σύμφωνα με τον Carlini, πρώτοι θα υιοθετήσουν το 800V DC οι hyperscalers, πριν η τεχνολογία διαχυθεί σε παρόχους colocation και στα λεγόμενα neoclouds. Ο ρόλος του στη Schneider είναι να παρακολουθεί τις επιχειρηματικές και τεχνολογικές τάσεις που αναδιαμορφώνουν την αγορά των data centers — από το edge computing και τη βιωσιμότητα έως την AI — και να τις μεταφέρει στον τρόπο με τον οποίο η εταιρεία υποστηρίζει τους πελάτες της. Συνεργάζεται στενά με τη NVIDIA, με τη Schneider να δημοσιεύει reference designs για κάθε νέο cluster της NVIDIA περίπου έξι μήνες πριν την κυκλοφορία του, ώστε οι operators να προλαβαίνουν να χτίσουν την υποδομή ισχύος και ψύξης.
«Με τη NVIDIA να δίνει στη βιομηχανία ένα ηλεκτρικό τσιγκέλι, τα πράγματα αλλάζουν πάρα πολύ γρήγορα», ανέφερε χαρακτηριστικά.
Γιατί φεύγει το εναλλασσόμενο ρεύμα
Η στροφή στο 800V DC αποτελεί απάντηση σε φυσικά όρια: η παραδοσιακή διανομή εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) δεν μπορεί πλέον να τροφοδοτήσει τα πυκνότερα racks GPU. «Έχουμε φτάσει στα φυσικά όρια», είπε ο Carlini. «Μας τελείωνε ο χώρος για το μέγεθος του χαλκού που απαιτείται για να τροφοδοτηθεί κάθε server.»
Η λύση είναι η αφαίρεση των τροφοδοτικών από τους ίδιους τους servers και η μεταφορά τους σε ένα ξεχωριστό sidecar, το οποίο η Schneider εμπορεύεται ως NetShelter power rack. Αυτό το rack φιλοξενεί επίσης μπαταρίες και πυκνωτές που εξομαλύνουν τις απότομες διακυμάνσεις στην κατανάλωση ισχύος από τα clusters GPU. Έτσι, τα compute racks κρατούν μόνο τις πλακέτες των servers και τις GPUs, που μπορούν να στοιβαχτούν πολύ πιο πυκνά.
«Ο τρόπος που λειτουργεί η AI απαιτεί να τοποθετείς τις GPUs όσο το δυνατόν πιο κοντά φυσικά», εξήγησε. «Αυτό οδηγεί στην πύκνωση.»
Δεν θα υπάρξει, πάντως, ένα ενιαίο πρότυπο. Ο σχεδιασμός της NVIDIA κινείται από 0V έως 800V, ενώ το Mt Diablo — στο οποίο η Schneider εργάζεται μαζί με τη Google και το Open Compute Project — χρησιμοποιεί +/- 400V. Διαφέρουν επίσης οι διατάξεις μπαταριών και πυκνωτών ανά έκδοση. «Δεν υπάρχει μία λύση 800V DC που να ταιριάζει σε όλους», σημείωσε.
Behind-the-meter ενέργεια και «energy parks»
Στα μεγαλύτερα αμερικανικά έργα, η τροφοδοσία από το δίκτυο γίνεται ολοένα και πιο σπάνια. Ο Carlini ανέφερε ότι τα gigascale projects αντλούν το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος τους επιτόπου ή από γειτονική παραγωγή, με την behind-the-meter τροφοδοσία να καλύπτει από 50% έως 100% του συνολικού φορτίου. «Απλώς δεν μπορούν να πάρουν την ισχύ από το δίκτυο», είπε.
Η Schneider βλέπει αυξανόμενη ζήτηση για αυτό που ονομάζει «energy parks», δομημένα κυρίως γύρω από αεριοστρόβιλους φυσικού αερίου. Επειδή οι στρόβιλοι των 50MW είναι πιο εύκολα διαθέσιμοι από μεγαλύτερες μονάδες, οι developers τους συνδέουν παράλληλα σε blocks των 200MW. Η Schneider δεν κατασκευάζει τους στροβίλους, αλλά προμηθεύει τον πίνακα διανομής (switchgear) και το λογισμικό ελέγχου της ισχύος.
Ο Carlini δεν διακρίνει ενδείξεις αποκλιμάκωσης της ζήτησης. Η Schneider έχει συμφωνίες εφοδιαστικής αλυσίδας με hyperscalers, neoclouds και μεγάλους παρόχους colocation, που καλύπτουν switchgear, συστήματα UPS, busways και διανομή ισχύος. «Έχουν εξασφαλίσει δυναμικότητα για τα επόμενα δύο με τρία χρόνια», τόνισε. Αν υπάρξει υπερκατασκευή κάπου, περιμένει να συμβεί στις ΗΠΑ, απλώς επειδή εκεί χτίζεται περισσότερο από οποιαδήποτε άλλη αγορά — αν και δεν βλέπει κάτι τέτοιο να συμβαίνει.
Χαρακτήρισε την τρέχουσα περίοδο ως χρονιά μετάβασης για την AI. Η εκπαίδευση μοντέλων και η επιστημονική έρευνα θα συνεχίσουν να απαιτούν δυναμικότητα, αλλά αναπτύσσονται ολοένα περισσότερα inference workloads — εκεί όπου οι εταιρείες AI αρχίζουν να αποκομίζουν έσοδα. Παράλληλα, οι επιχειρήσεις περνούν τα μοντέλα από το στάδιο του pilot στην παραγωγή, και ο Carlini αναμένει η ζήτηση για compute να συνεχίσει να αυξάνεται όσο γρήγορα επιτρέπει η προσφορά για τα επόμενα δύο με τρία χρόνια.
Αντιδράσεις τοπικών κοινωνιών
Η αντίδραση των τοπικών κοινωνιών έχει αναδειχθεί σε έναν από τους πιο συχνά αναφερόμενους περιορισμούς στην ανάπτυξη data centers — πουθενά περισσότερο από το Τέξας, όπου οι κάτοικοι έχουν εκφράσει έντονες ανησυχίες για τη χρήση νερού και τη χωροθέτηση των έργων.
Ο Carlini θεωρεί τις ανησυχίες των κατοίκων βάσιμες, και ότι την ευθύνη μοιράζονται τόσο οι operators όσο και οι τοπικές αρχές που χορήγησαν τις άδειες. «Σίγουρα έγιναν κάποια λάθη», παραδέχθηκε, σημειώνοντας ότι ορισμένα έργα εγκρίθηκαν πολύ κοντά σε κατοικίες και ότι οι operators «θα έπρεπε να το είχαν αντιληφθεί».
Πολλά έργα αναπτύχθηκαν υπό κωδικές ονομασίες και εταιρείες-βιτρίνες. Ο Carlini υποστήριξε ότι αυτό αφορούσε κυρίως την απόκρυψη σχεδίων από ανταγωνιστές και όχι από τους κατοίκους, αλλά το αποτέλεσμα ήταν το ίδιο: οι κοινότητες συχνά μάθαιναν για ένα data center μόνο όταν ξεκινούσε η κατασκευή. Πιστεύει ότι αυτή η πρακτική έχει τελειώσει· οι operators θα πρέπει πλέον να αποκαλύπτουν εκ των προτέρων επίπεδα θορύβου, κατανάλωση και πηγές ισχύος, καθώς και χρήση και πηγές νερού, και να εξασφαλίζουν τοπική έγκριση πριν χορηγηθούν οι άδειες.
«Δεν είναι αποδεκτό να αντλείς από τα αποθέματα νερού της πόλης», είπε. «Δεν είναι αποδεκτό τα data centers να ανεβάζουν τις τιμές ενέργειας για τους τοπικούς κατοίκους.» Η κίνηση και ο θόρυβος είναι τα δύο μεγαλύτερα παράπονα, ενώ η άνοδος των τιμών ηλεκτρικού στις ΗΠΑ προσθέτει πίεση — αν και, όπως είπε, μεγάλο μέρος της αύξησης δεν προκαλείται από τα data centers, που όμως αποτελούν εύκολο στόχο. Η behind-the-meter παραγωγή θα μπορούσε να αλλάξει αυτήν την αφήγηση, καθώς οι operators σχεδιάζουν ολοένα συχνότερα να παράγουν πλεονάζουσα ισχύ που θα μοιράζεται με το δίκτυο και τις τοπικές κοινότητες.
Ψύξη: λιγότερο νερό, λιγότεροι ψύκτες
Ο Carlini επισήμανε και μια μεγάλη μετατόπιση στον τομέα της ψύξης. Τα συστήματα Rubin της NVIDIA είναι σχεδιασμένα να λειτουργούν με liquid cooling στους 45°C, υψηλότερα από τις προηγούμενες γενιές. Αυτό σημαίνει ότι πολλές νέες εγκαταστάσεις υγρής ψύξης μπορούν να βασιστούν σε dry coolers σχεδόν όλο το χρόνο — ανάλογα με το κλίμα — αντί για ψύκτες. Η εξατμιστική ψύξη και η υποβοήθηση με ψεκασμό νερού μπορούν να αφαιρεθούν, ενώ η μηχανική συμπίεση περιορίζεται στο ελάχιστο.
«Θα δείτε μια δραματική μετατόπιση στη χρήση νερού στα data centers με το liquid cooling», είπε. Οι operators απομακρύνονται επίσης από τα δίκτυα πόσιμου νερού, ανακυκλώνοντας λύματα και επεξεργάζοντάς τα στο πρότυπο που απαιτείται για τα κυκλώματα υγρής ψύξης. «Είναι ένα εντελώς μεταβαλλόμενο παράδειγμα στην αρχιτεκτονική ψύξης των data centers», ανέφερε.
Ηνωμένο Βασίλειο και Ευρώπη
Το Ηνωμένο Βασίλειο συχνά περιγράφεται ως ουραγός στις υποδομές AI. Ο Carlini υποστήριξε ότι η μεγαλύτερη ιστορία είναι το μέγεθος της ουράς αναμονής για συνδέσεις στο δίκτυο, αν και μεγάλο μέρος αυτής της ουράς ενδέχεται να μην είναι πραγματικό. Αναφέρθηκε σε μέτρα που θα απαιτούν από τους developers να πληρώνουν για να διατηρούν τη θέση τους στην ουρά, ξεκαθαρίζοντας τα κερδοσκοπικά έργα. Σε συνδυασμό με περιοχές της χώρας που διαθέτουν πλεονάζουσα ισχύ και έχουν οριστεί για ανάπτυξη AI, θεωρεί ότι το Ηνωμένο Βασίλειο βρίσκεται σε καλύτερη θέση από την υπόλοιπη Ευρώπη. «Το Ηνωμένο Βασίλειο είναι σε θέση να κινηθεί ταχύτερα», είπε. Στην ευρύτερη Ευρώπη, διαπίστωσε σαφή διάθεση για ταχεία κίνηση, αλλά η ρύθμιση παραμένει εμπόδιο.
Prefab και Omniverse
Στην ερώτηση ποια τεχνολογία θα έχει καθιερωθεί έως το τέλος του 2027, ο Carlini ανέφερε την προκατασκευή (prefabrication). Η Schneider δραστηριοποιείται στον χώρο εδώ και 20 χρόνια, και όπως είπε, η πρόσφατη ομιλία του CEO της NVIDIA Jensen Huang την έφερε στο προσκήνιο. Το επιχείρημα είναι η ταχύτητα, η προβλεψιμότητα και η ποιότητα: οι πυκνότητες στα racks αλλάζουν τόσο γρήγορα που οι operators δυσκολεύονται να παρακολουθήσουν τις επιτόπιες κατασκευές. Συστήματα ισχύος και ψύξης κατασκευασμένα σε εργοστάσιο μπορούν απλώς να τοποθετηθούν στη θέση τους, ενώ οι εργασίες στην εγκατάσταση τρέχουν παράλληλα.
Η Schneider προσφέρει επίσης προκατασκευασμένα IT pods, προσχεδιασμένα και δοκιμασμένα για συγκεκριμένα clusters NVIDIA και AMD Helios. Τα pods αποστέλλονται σε επίπεδη συσκευασία (flat-pack) και μπορούν να συναρμολογηθούν σε δύο ορόφους. «Έχουμε δει εκθετική αύξηση στις πωλήσεις μας από την προκατασκευή», είπε.
Στο άλλο άκρο της κλίμακας βρίσκεται το NVIDIA Omniverse, η πλατφόρμα ψηφιακού διδύμου (digital twin) για τον σχεδιασμό και την προσομοίωση data centers. Λογισμικό ιδιοκτησίας της Schneider τροφοδοτεί τις μηχανές προσομοίωσής του, με την AVEVA να χειρίζεται το κομμάτι της ψύξης.
Με στοιχεία από το Capacity Media.
Πηγή: Capacity Media