راهکار انویدیا مصرف آب دیتاسنترهای هوش مصنوعی را به نزدیک صفر می‌رساند

انویدیا اعلام کرده است که طراحی جدید دیتاسنترهای هوش مصنوعی این شرکت با افزایش دمای عملیاتی و استفاده کامل از خنک کننده مایع، مصرف آب را به شکل چشمگیری کاهش می‌دهد. در حالی که انتقادهای عمومی از دیتاسنترها عمدتاً بر مصرف بالای آب و انرژی متمرکز است، انویدیا اکنون ادعا می‌کند که طراحی مرجع نسل روبین برای یک دیتاسنتر کاملاً مجهز به خنک کننده مایع، مقادیر عظیمی از مصرف انرژی و تقریباً تمام مصرف آب را حذف کرده است.

با این حال این رویکرد هنوز به همه نگرانی‌های مرتبط با دیتاسنترهای هوش مصنوعی از جمله تاثیرات زیست محیطی مرحله ساخت این تاسیسات و همچنین نیاز گسترده آن‌ها به تولید انرژی پاسخ نمی‌دهد. همچنین اینتل و انویدیا پردازنده‌های Serpent Lake را اوایل 2028 عرضه می‌کنند.

طراحی جدید دیتاسنترهای هوش مصنوعی انویدیا با کاهش نزدیک به 100 درصدی مصرف آب

انویدیا به تازگی از یک سیستم خنک کننده مایع رونمایی کرده که به گفته این شرکت می‌تواند مصرف آب و برق را کاهش دهد. بر اساس اعلام انویدیا این راهکار جدید از مایع خنک کننده‌ای متشکل از 75 درصد آب و 25 درصد پروپیلن گلیکول استفاده می‌کند که در دمای 45 درجه سانتی گراد جریان دارد. برای مقایسه، دمای آب جکوزی معمولاً بین 38 تا 40 درجه سانتی گراد قرار دارد. هرچند این موضوع در نگاه اول غیرمنطقی به نظر می‌رسد اما انویدیا می‌گوید همین مایع خنک برای جذب گرمای تولیدشده توسط تراشه‌های روبین کافی است و پس از خروج از سیستم به دمای 55 درجه سانتی گراد می‌رسد.

روش‌های سنتی خنک سازی آبی به ویژه سامانه‌هایی که از چیلر استفاده می‌کنند، معمولاً نزدیک به 40 درصد از مصرف برق یک دیتاسنتر را به خود اختصاص می‌دهند. چنین سیستم‌هایی با اتلاف آب ناشی از تبخیر نیز مواجه هستند. در مقابل مراکز داده مجهز به خنک کننده هوایی نیز برق قابل توجهی مصرف می‌کنند و آلودگی صوتی به همراه دارند. انویدیا معتقد است راهکار جدید به دلیل دمای پایه بالاتر منابع بسیار کمتری مصرف می‌کند.

از آنجا که دمای 45 درجه سانتی گراد در بسیاری از مواقع از دمای محیط بیشتر است، دیتاسنترها می‌توانند تنها با اتکا به خنک کننده‌های خشک فضای باز، گرما را به محیط منتقل کنند. این سامانه همچنین به صورت مدار بسته طراحی شده است. انویدیا ادعا می‌کند این فناوری می‌تواند مصرف آب را تا 100 درصد کاهش دهد، زیرا تنها یک بار پر می‌شود و تا پایان عمر تاسیسات به صورت مدار بسته فعالیت می‌کند. این فناوری در مناطق با آب و هوای خنک بیشترین بازده را دارد، اما در مناطق گرم‌تر نیز تا زمانی که دمای محیط کمتر از 45 درجه سانتی گراد باشد عملکرد موثری ارائه می‌دهد.

دیتاسنترهایی که گاهی با افزایش دمای محیط فراتر از این محدوده مواجه می‌شوند، همچنان ممکن است ناچار به استفاده از چیلرها باشند. با این حال چون تنها چند بار در سال به این تجهیزات نیاز پیدا می‌کنند، مصرف منابع به شکل محسوسی کاهش می‌یابد. علاوه بر این بهره وری سامانه نیز افزایش پیدا می‌کند زیرا چیلرها برای رسیدن به دمای هدف فشار کمتری متحمل می‌شوند.

برآوردها نشان می‌دهد افزایش دمای هدف یک مجموعه چیلر به میزان 1 درجه سانتی گراد می‌تواند هزینه برق را حدود 4 درصد کاهش دهد. بنابراین اگر دیتاسنترها دمای عملکرد چیلرها را از محدوده 21 تا 24 درجه سانتی گراد به دمای 45 درجه سانتی گراد پیشنهادی انویدیا برای تراشه‌های روبین افزایش دهند، صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی حاصل خواهد شد.

این راهکار بخشی از نگرانی‌هایی را برطرف می‌کند که باعث تعویق ساخت بیش از 75 دیتاسنتر در اوایل سال جاری شد. با این حال پیاده سازی چنین سیستم خنک کننده‌ای در پروژه‌های جدید و مراکز داده موجود زمان‌بر خواهد بود. به همین دلیل انتظار می‌رود مخالفت‌ها و تاخیرها تا زمان گسترش استفاده از فناوری خنک سازی مایع انویدیا ادامه پیدا کند.

البته این فناوری تنها مصرف آب خود دیتاسنتر را هدف قرار می‌دهد و سرورهای مجهز به گرافیک‌های هوش مصنوعی همچنان به مقادیر عظیمی انرژی الکتریکی نیاز دارند. متاسفانه بخش عمده برق مصرفی دیتاسنترها، دست کم در ایالات متحده از نیروگاه‌های سوخت فسیلی تامین می‌شود؛ نیروگاه‌هایی که خود مصرف آب بالایی دارند. پروژه‌هایی که به شبکه برق متصل نیستند و انرژی خود را از توربین‌های گاز طبیعی دریافت می‌کنند، احتمالاً آب کمتری مصرف می‌کنند اما ساکنان محلی درباره آلودگی ناشی از آن‌ها نگرانی دارند. با وجود این محدودیت‌ها راهکار جدید انویدیا گامی مثبت در مسیر افزایش پایداری و کاهش اثرات زیست محیطی هوش مصنوعی به شمار می‌رود.