Tekoälylaskenta tuo lisähaasteen datakeskuksille, sillä se voi aiheuttaa voimakkaita ja äkillisiä kuormitushuippuja. Siksi tekoälylaskentaa suorittavissa datakeskuksissa onkin oltava vikasietoinen, älykäs ja skaalautuva virransyöttöinfrastruktuuri. Tärkeä osa kokonaisuutta on 3-vaiheisten keskeytymättömien virransyöttölaitteiden eli UPS:ien käyttöönotto. Niiden avulla datakeskuksissa pystytään käsittelemään huomattavia kuormituksen lisäyksiä ja dynaamisia muutoksia.
Datakeskuksissa käytetyiltä UPS-laitteilta vaaditaan hyvää kestokykyä, sillä tekoälylaskennan aiheuttamat kulutuspiikit ovat arvaamattomia. Jopa vain millisekunnin pituiset virtapiikit rasittavat laitteistoa merkittävästi.
Tekoälyn koulutusalgoritmeja suoritetaan synkronoidusti datakeskuksen grafiikkaprosessoreissa, mikä aiheuttaa rajusti vaihtelevan kuormitusprofiilin. Ensimmäisenä piikkejä tasaamassa ovat UPS-laitteet. Jos niitä ei ole suunniteltu käsittelemään toistuvia kuormituksen vaihteluita, sähköjärjestelmä ei välttämättä ehdi reagoida muuttuvaan virrantarpeeseen.
Kuormitustestit varmistavat toimivuuden
Schneider Electric suunnittelee UPS-ratkaisunsa toimimaan useissa käyttöpaikoissa ja tilanteissa, myös tekoälylaskennan aiheuttamien kuormitusvaihteluiden aikana. Olemme suorittaneet tarkat kuormitustestit Galaxy V -sarjan UPS-laitteille, kuten Galaxy VXL:lle, joka on suunniteltu erityisesti kestämään tekoälyn aiheuttamaa vaativaa kuormitusta.
Testeissä ei käytetty simulaatioita vaan todellisten, erittäin suurten hyperscale-datakeskusasiakkaiden kuormitusprofiileja. Testit osoittivat, että Galaxy V -sarjan UPS-laitteet kestävät vaihtelut ilman kuormituksen äkillisiä laskuja tai suorituskykyongelmia. Sarjan laitteissa on edistyksellinen kaksoismuunnostila ja niissä käytetään patentoitua eConversion-tilaa vaihteluiden käsittelemiseksi.
Testit suoritettiin 40 °C:n lämpötilassa, jossa UPS-laitteet kestivät helposti 1–100 prosentin kuormituksen. Galaxy VXL-, Galaxy VX- ja Galaxy VL -yksiköt kestivät myös 125 prosentin ylikuormituksen jopa kymmenen minuutin ajan ja 150 prosentin ylikuormituksen yhden minuutin ajan.
Akkutyypillä on merkitystä
Testeissä selvisi, että UPS-laitteen akkutyyppi vaikuttaa tekoälylaskennan kuormituksen sietokykyyn. Usein esiintyvät voimakkaat vaihtelut vaativat akuilta nopeaa purkautumista ja latautumista.
Litiumioniakut sietivät tekoälyn käytön aiheuttamaa vaihtelevaa kuormituksista paremmin kuin suljetut lyijyhappoakut (VRLA). Erityisesti yli 110 prosentin kuormitustasoilla VRLA-akut eivät kestä hyvin korkeataajuisen kuormituksen muutoksia, joista taas litiumioniakut selviävät helposti. Ero on ratkaiseva tekoälylaskentaan keskittyneissä datakeskuksissa.
Suorituskyvyn lisäksi litiumioniakuissa on VRLA-akkuja pidempi käyttöikä, mikä vähentää huoltotarvetta ja alentaa kokonaiskustannuksia, kun ne yhdistetään tekoälyvalmiisiin UPS-järjestelmiin.
Tekoälyn aiheuttaman kuormituksen varalta koko voimansiirtojärjestelmä on suunniteltava kestäväksi. Schneider Electricin Galaxy V -sarja pystyy yksinään käsittelemään jopa 110 prosentin kuormituksen, jolloin akkuja ei tarvitse ylimitoittaa.
Yli 110 prosentin kuormitukseen varautumiseksi UPS-laite on integroitava suunnitelmiin ja järjestelmään, joka pystyy käsittelemään suuriakin vaihteluita. Kokonaisuuteen kuuluvat myös kytkinlaitteet, kaapelointi ja katkaisijat.
Huomio redundanssiin ja skaalautuvuuteen
Kun datakeskusoperaattorit suunnittelevat tulevia laajennuksia tekoälyn vaatimaan kapasiteettiin, on tärkeää varmistaa virransuojausjärjestelmien vikasietoisuus ja skaalautuvuus. Galaxy VXL -sarjan UPS-laitteet tarjoavat konfiguraatioon rinnakkaisia vaihtoehtoja (n+0, n+1), jotka parantavat redundanssia ja luotettavuutta. Ne myös suojaavat laitteita tekoälyn työkuormien aiheuttamilta sähkökatkoilta ja kuormituksen vaihteluilta.
Vaikka tekoäly tuo datakeskuksille monia vaatimuksia, joita on mahdotonta ennustaa täysin, ovat vikasietoisuus ja skaalautuvuus nykyaikaisille datakeskuksille ehdottomia vaatimuksia. Galaxy VXL:n kaltaisten ratkaisujen ansiosta datakeskuksiin ei tarvitse rakentaa täyttä kapasiteettia heti alusta alkaen. Sen sijaan niissä voidaan hyödyntää UPS-ratkaisujen modulaarista, skaalautuvaa arkkitehtuuria, jonka ansiosta tehomoduuleja voi lisätä tarpeen mukaan.
Moduulien vaihtaminen on turvallisempaa ja helpompaa Schneiderin Live Swap -ominaisuuden ansiosta, jonka avulla teknikot voivat poistaa ja lisätä moduuleja sammuttamatta UPS-yksikköä.
Schneiderin kuormitustestit osoittavat, että Galaxy VXL ja muut Galaxy V -sarjan 3-vaiheiset UPS-ratkaisut tasaavat tekoälyn aiheuttamia piikkejä. Ratkaisumme tukevat tekoälyklustereita ja vähentävät tekoälylaskennasta aiheutuvien virransyötön häiriöiden riskiä. Sisäänrakennetun modulaarisuuden ja redundanssin ansiosta Galaxy VXL UPS -laitteet varmistavat datakeskusten vikasietoisuuden, skaalautuvuuden ja varman toiminnan tulevaisuudessakin.
Blogin on kirjoittanut Anssi Litmanen Solutions Sales Manager – UPS Systems & Solutions. Ota yhteyttä: anssi.litmanen@se.com
Lisää kommentti