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华为:智能计算对数据中心基础设施的需求和挑战

2023年6月4日,由工业和信息化部主办的“第31届中国国际信息通信展览会”在北京国家会议中心开幕,本届展会以“打通信息大动脉 共创数智新时代”为主题,包含展览、论坛、活动三个板块…

2023年6月4日,由工业和信息化部主办的“第31届中国国际信息通信展览会”在北京国家会议中心开幕,本届展会以“打通信息大动脉 共创数智新时代”为主题,包含展览、论坛、活动三个板块。6月5日在由信息通信研究院主办的“算力创新发展高峰论坛”,以“新型数据中心,绿色低碳先行”为主题,邀请政府、产、学、研、用各方专家共同探讨,华为数据中心首席专家迟九虹受邀发表题为《智能计算对数据中心基础设施的需求与挑战》的主题演讲。

迟九虹在发言中介绍到,2030年智能计算将比2020年增长500倍,近期随着以ChatGPT为代表的AI应用需求被引爆,用户角色由最初的内容消费者,逐步转变为一次内容生产者,到目前的二次内容加工者,由于内容创作所需的技能、时间和成本远小于人工,各行业AIGC应用蓬勃发展,无论是训练阶段还是应用阶段的算力都呈现出史无前例的爆发式增长。承载算力的基础设施——数据中心与传统数据中心相比至少有3个方面的变化:首先是服务器芯片功率增加带来的元器件散热的问题,其次是单机柜功率密度增加带来电力容量增长问题,最后是快速发展的AI应用对机架供应的突发性需求。

针对上述挑战,迟九虹分享了华为的探索研究和实践成果。智能计算带来多样化算力需求,以液冷为主、风冷、水冷组合的数据中心多样化制冷系统成为必须,冷板式、浸没式和喷淋式三种国内目前主要的液冷技术路线,华为冷板式液冷方案具有国产化程度高、产业链成熟、成本低、可靠性高等优势,最高支持66kW的单机柜功率密度;华为间接蒸发冷却方案作为多样化散热方式下的风冷方案,具有分布式结构、易维护、最大程度利用自然冷源等特点,结合外界气温和负载所需冷量,动态调节“干模式、湿模式、混合模式”三种工况,极大减少机械制冷;华为将增程式混动汽车的理念引入数据中心水冷系统从,作为多样化散热方式下的增程式水冷方案,利用AI动态控制蓄放冷,使冷机工作效率始终最高,通过“源(绿色电力)、蓄(绿色蓄冷)、用(智能用冷)”三元组,有效降低PUE 8%,利用峰谷电价差使年度电费下降20%,实现了数据中心园区绿色能源的高效使用。

迟九虹随后介绍到,随着机架功率密度逐步提升,与之匹配的配电间面积将逐步挤占IT机房的面积,当机架功率密度进一步提升至65kW,配电间面积将是IT机房面积的两倍以上,严重挤占IT机房空间,因此 “高密化”的电力系统也成为必须。针对上述挑战,华为开发的高密电力模块融合了从中压变压器到负载馈线端的全功率链路,通过创新的融合架构和超高密的UPS(不间断电源)集成,大幅提高了供电效率和节省配电间面积40%。

据了解,AI应用由于其便捷、高效、成本低的优势,业务发展呈现出快速突发的特点,ChatGPT发展1亿用户仅用了2个月,远远小于传统应用,对数据中心算力、机架的快速供应提出新需求,传统数据中心基础设施的建设土建+机电往往需要24个月,难以匹配这种突发的业务需求,而华为将建筑行业的装配式钢结构方案引入数据中心建设,实现预制化钢结构结合模块化机电设备,TTM缩短50%,不但有快速建设的优势,其抗震等级、安全性都得到了充分证明,同时完全符合国家绿色可回收建筑标准。

我国数字经济蓬勃发展,全社会数据总量爆发式增长,算力需求大幅提升,数据中心机架年均增速超过30%,已成为数字经济发展的关键基础设施,是赋能千行百业应用的重要的“数字底座”。迟九虹最后总结到,面向以智能计算为主的多样化算力时代,希望通过行业交流能够更好促进创新方案的孵化和落地,为中国算力基础设施进步贡献行业力量。

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作者: 云小编

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