2023年6月4日,由工業(yè)和信息化部主辦的“第31屆中國國際信息通信展覽會”在北京國家會議中心開幕,本屆展會以“打通信息大動脈 共創(chuàng)數(shù)智新時代”為主題,包含展覽、論壇、活動三個板塊。6月5日在由信息通信研究院主辦的“算力創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇”,以“新型數(shù)據(jù)中心,綠色低碳先行”為主題,邀請政府、產、學、研、用各方專家共同探討,華為數(shù)據(jù)中心首席專家遲九虹受邀發(fā)表題為《智能計算對數(shù)據(jù)中心基礎設施的需求與挑戰(zhàn)》的主題演講。
圖 遲九虹發(fā)表題為《智能計算對數(shù)據(jù)中心基礎設施的需求與挑戰(zhàn)》主題演講
遲九虹在發(fā)言中介紹到,2030年智能計算將比2020年增長500倍,近期隨著以ChatGPT為代表的AI應用需求被引爆,用戶角色由最初的內容消費者,逐步轉變?yōu)橐淮蝺热萆a者,到目前的二次內容加工者,由于內容創(chuàng)作所需的技能、時間和成本遠小于人工,各行業(yè)AIGC應用蓬勃發(fā)展,無論是訓練階段還是應用階段的算力都呈現(xiàn)出史無前例的爆發(fā)式增長。承載算力的基礎設施——數(shù)據(jù)中心與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比至少有3個方面的變化:首先是服務器芯片功率增加帶來的元器件散熱的問題,其次是單機柜功率密度增加帶來電力容量增長問題,最后是快速發(fā)展的AI應用對機架供應的突發(fā)性需求。
針對上述挑戰(zhàn),遲九虹分享了華為的探索研究和實踐成果。智能計算帶來多樣化算力需求,以液冷為主、風冷、水冷組合的數(shù)據(jù)中心多樣化制冷系統(tǒng)成為必須,冷板式、浸沒式和噴淋式三種國內目前主要的液冷技術路線,華為冷板式液冷方案具有國產化程度高、產業(yè)鏈成熟、成本低、可靠性高等優(yōu)勢,最高支持66kW的單機柜功率密度;華為間接蒸發(fā)冷卻方案作為多樣化散熱方式下的風冷方案,具有分布式結構、易維護、最大程度利用自然冷源等特點,結合外界氣溫和負載所需冷量,動態(tài)調節(jié)“干模式、濕模式、混合模式”三種工況,極大減少機械制冷;華為將增程式混動汽車的理念引入數(shù)據(jù)中心水冷系統(tǒng)從,作為多樣化散熱方式下的增程式水冷方案,利用AI動態(tài)控制蓄放冷,使冷機工作效率始終最高,通過“源(綠色電力)、蓄(綠色蓄冷)、用(智能用冷)”三元組,有效降低PUE 8%,利用峰谷電價差使年度電費下降20%,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心園區(qū)綠色能源的高效使用。
遲九虹隨后介紹到,隨著機架功率密度逐步提升,與之匹配的配電間面積將逐步擠占IT機房的面積,當機架功率密度進一步提升至65kW,配電間面積將是IT機房面積的兩倍以上,嚴重擠占IT機房空間,因此 “高密化”的電力系統(tǒng)也成為必須。針對上述挑戰(zhàn),華為開發(fā)的高密電力模塊融合了從中壓變壓器到負載饋線端的全功率鏈路,通過創(chuàng)新的融合架構和超高密的UPS(不間斷電源)集成,大幅提高了供電效率和節(jié)省配電間面積40%。
據(jù)了解,AI應用由于其便捷、高效、成本低的優(yōu)勢,業(yè)務發(fā)展呈現(xiàn)出快速突發(fā)的特點,ChatGPT發(fā)展1億用戶僅用了2個月,遠遠小于傳統(tǒng)應用,對數(shù)據(jù)中心算力、機架的快速供應提出新需求,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心基礎設施的建設土建+機電往往需要24個月,難以匹配這種突發(fā)的業(yè)務需求,而華為將建筑行業(yè)的裝配式鋼結構方案引入數(shù)據(jù)中心建設,實現(xiàn)預制化鋼結構結合模塊化機電設備,TTM縮短50%,不但有快速建設的優(yōu)勢,其抗震等級、安全性都得到了充分證明,同時完全符合國家綠色可回收建筑標準。
我國數(shù)字經濟蓬勃發(fā)展,全社會數(shù)據(jù)總量爆發(fā)式增長,算力需求大幅提升,數(shù)據(jù)中心機架年均增速超過30%,已成為數(shù)字經濟發(fā)展的關鍵基礎設施,是賦能千行百業(yè)應用的重要的“數(shù)字底座”。遲九虹最后總結到,面向以智能計算為主的多樣化算力時代,希望通過行業(yè)交流能夠更好促進創(chuàng)新方案的孵化和落地,為中國算力基礎設施進步貢獻行業(yè)力量。