آیا سوئیچ به سرعت نور باعث کاهش مصرف برق در مراکز داده می شود؟

مراکز داده از مقادیر زیادی مس در سیستم های الکتریکی و داده استفاده می کنند

کریس شارپ، مدیر ارشد فناوری در اپراتور مرکز داده Digital Reality می گوید: "من فکر می کنم ما در پایان مس هستیم."

او نمی‌گوید که مس در حال تمام شدن است، در عوض شارپ و بسیاری دیگر در صنعت مرکز داده شرط می‌بندند که کمتر از آن استفاده شود.

مراکز داده از مقادیر زیادی فلز استفاده می کنند: حدود 400 تن، خارجی به تأسیسات معمولی حدود 100 مگاوات می رود (اندازه مرکز داده مگاوات اندازه گیری می شود، یک واحد توان الکتریکی).

بیشتر آن مس در زیرساخت های الکتریکی مورد نیاز برای تامین انرژی مرکز داده و سیستم های خنک کننده استفاده می شود. اما تا 70 تن توسط سرورهای رایانه ای استفاده می شود که کار پردازش داده ها را در آن تأسیسات 100 مگاواتی انجام می دهند.

در همین حال، حداکثر 20 تن برای سیم کشی شبکه که به آن سرورهای رایانه متصل می شود استفاده می شود.

اینجاست، در سیم‌کشی اسپاگتی‌مانند که از مرکز داده عبور می‌کند، جایی که مس برای جایگزینی هدف قرار می‌گیرد.

شارپ می‌گوید: «سیم‌های بین این پردازنده‌های گرافیکی، پردازنده‌ها و تمام این محاسبات چیزی است که سرعت ما را کاهش می‌دهد.

فوتونیک برای انتقال داده ها به جای الکترون از نور استفاده می کند

داده ها به شکل الکترون در اطراف مراکز داده جابجا می شوند که به طور موثر در سیم کشی مسی حرکت می کنند.

بسیاری فکر می کنند راه بهتری برای انجام این کار وجود دارد، استفاده از نور به شکل فوتون.

نور برای چندین دهه برای ارتباطات از راه دور بر روی فیبر نوری استفاده شده است - داده های این مقاله احتمالا در مرحله ای از کابل فیبر نوری عبور کرده است.

اما محققان و شرکت ها می خواهند استفاده از فیبر را به داخل مرکز داده گسترش دهند.

این شامل مهندسی پیچیده است، جایی که اجزای نوری مستقیما به قطعات الکتریکی متصل می شوند، گاهی اوقات بر روی خود تراشه های کامپیوتری.

این فناوری فوتونیک نامیده می شود و مزیت بزرگ آن این است که نور اثرات گرمایش الکتریسیته را ندارد. گرمای کمتر یعنی انرژی کمتری برای خنک کردن سیستم های مرکز داده مورد نیاز است.

کالوم لیتلجانز، معاون مدیر آزمایشگاه‌های کورنرستون ریخته‌گری فوتونیک سیلیکون می‌گوید: «شما می‌توانید انرژی زیادی را ذخیره کنید».

بعید است که فوتونیک باعث محبوبیت بیشتر مراکز داده در بین مردم شود، اما می تواند آنها را کمی کمتر گرسنه انرژی کند.

Littlejohns همچنین اشاره می کند که جریان های داده های متعددی را می توان از یک کانال برای ایجاد ظرفیت بیشتر منتقل کرد.

پیتر اوبراین می‌گوید فوتونیک آماده است تا به جریان اصلی تبدیل شود

پیتر اوبراین، رئیس تحقیقات بسته‌بندی فوتونیک و یکپارچه‌سازی سیستم‌ها در مؤسسه تحقیقاتی تیندال ایرلند، گفت که دانشگاهیان و شرکت‌های تجاری به طور یکسان سال‌ها با فوتونیک کار می‌کنند، اما این فناوری با چالش‌های تولیدی متعددی مواجه است.

اکنون، اوبراین ادامه می دهد، این فناوری آماده است تا از آزمایشگاه به یک کاربرد گسترده بپردازد.

او می‌گوید: «آنچه در حال حاضر در مورد اپتیک و فوتونیک اتفاق می‌افتد این است که نوعی تنظیم مجدد وجود دارد.

این کمک می‌کند که غول تراشه‌های هوش مصنوعی، انویدیا، وزن خود را پشت سر این فناوری گذاشته است.

اما تغییر به فوتونیک یک مبادله ساده نیست، زیرا سنت‌های مهندسی مختلف و زنجیره‌های تامین مختلف را گرد هم می‌آورد.

اندرو ویلر، معاون ارشد در آزمایشگاه هیولت پاکارد می‌گوید: «ما واقعا در کاهش هزینه‌های آن بخش الکتریکی، نحوه طراحی آن، نحوه تولید، نحوه آزمایش و نحوه استقرار آن خوب عمل کرده‌ایم.

اما او می‌گوید، صنعت همچنان در حال بررسی چگونگی کاهش هزینه است.

بخشی از مشکل این است که عناصر مختلف فرآیند تولید در سراسر جهان توزیع شده اند. به عنوان مثال مونتاژ نهایی در خانه های بسته بندی به اصطلاح که در تایوان خوشه ای هستند انجام می شود.

چالش های مهندسی همچنان باقی است. دستگاه های شبکه نوری ممکن است گرمای بسیار کمتری تولید کنند اما سایر اجزای یک مرکز داده همچنان محیط محلی را داغ می کنند.

ویلر توضیح می‌دهد که این یک مشکل برای قطعات نوری است که به گرما بسیار حساس هستند. این نگرانی‌هایی را در مورد قابلیت اطمینان ایجاد می‌کند، مگر اینکه اپراتورهای مرکز داده و تولیدکنندگان تجهیزات بتوانند در محدوده‌های حرارتی سخت‌گیرانه قرار بگیرند.

و در حالی که شبکه های نوری می توانند داده ها را تقریبا با سرعت نور حمل کنند، نصب و نگهداری آنها همچنان با سرعت انسان ادامه خواهد داشت. طراحان شبکه، مهندسان پشتیبانی میدانی، نصاب ها، همگی نیاز به یادگیری مهارت های جدید در زمینه نصب و سرویس دارند.

برای مثال، شارپ با فیبر می‌گوید: «شما نمی‌توانید پیچ‌های محکمی داشته باشید. تفاوت‌های ظریفی در مورد چگونگی ساختار آن وجود دارد».

کابل های فیبر نوری در مقایسه با سیم های مسی گرمای کمی تولید می کنند

اوفر شاپیرو، مدیر عامل شرکت نوری Resolight.ai می‌گوید: در نهایت، مزایای شبکه‌های نوری تنها زمانی کاملا قابل درک است که از نور نه تنها برای انتقال داده‌ها، بلکه برای پردازش آن‌ها نیز استفاده شود.

این شرکت در حال پیشنهاد معماری برای جایگزینی سوئیچ های شبکه الکترونیکی سنتی است که ارتباطات بین سرورها را با تمام دستگاه های نوری کنترل می کند.

او استدلال می کند که منطقی نیست که دائما داده ها را از فوتون به الکترون و برگشت به فوتون تبدیل کنیم.

شاپیرو استدلال می‌کند که اتصالات نوری بین تراشه‌های رایانه و عناصر شبکه به این معنی است که داده‌ها در حوزه نوری باقی می‌مانند و حتی انرژی بیشتری را ذخیره می‌کنند.

اما این در آینده است. بلافاصله، شرکت‌ها همچنان در حال کار بر روی افزایش تولید فوتونیک هستند.

لیتل جانز می گوید این توانایی برای استفاده مجدد از دانش به دست آمده از طریق تولید الکترونیک در نهایت به کاهش هزینه فوتونیک کمک می کند.

ما می دانیم که می توانیم آن را در مقیاس بزرگ ایجاد کنیم، بنابراین به همین دلیل است که این فناوری بسیار جالب است، زیرا می تواند زیربنای بسیاری از برنامه ها باشد.

اجزای فوتونیک به طور کلی بزرگتر از اجزای سیلیکونی هستند که در تراشه های کامپیوتری استفاده می شوند.

این بدان معناست که سازمان‌هایی مانند Cornerstone می‌توانند از تجهیزات قدیمی‌تر تولید سیلیکون که برای نسل‌های قبلی پردازنده‌ها استفاده می‌شوند، استفاده مجدد کنند.

یکی از ابزارهای تولیدی Cornerstone از خط تولید سابق اینتل می آید که برای ساخت تراشه های Pentium 4 که در ابتدای قرن عرضه شد استفاده می شد.

ما می‌دانیم که می‌توانیم آن را در مقیاس بزرگی بسازیم، بنابراین به همین دلیل است که فناوری جالبی است، زیرا می‌تواند زیربنای بسیاری از برنامه‌های کاربردی باشد.»

هوش مصنوعی «هوشمند» نیست، پس چه چیزی در هوش مصنوعی اتفاق می افتد؟

«طلای آبی» هند، صنعت نوشابه‌سازی جدیدی را راه‌اندازی می‌کند

منبع انرژی فراوان اما گران قیمتی که زیر پای شماست