Окриджская национальная лаборатория (ORNL) Министерства энергетики США (DOE) объявила о создании Института дата-центров следующего поколения (NGDCI). Это подразделение объединит опыт и ресурсы лаборатории в области энергетических технологий, HPC и кибербезопасности для решения проблем, с которыми сталкиваются современные ИИ ЦОД. Речь идёт прежде всего о дефиците электроэнергии и стремительном увеличении нагрузки на энергосистему.

На дата-центры, по оценкам, приходится более 4 % потребления электроэнергии в США. Согласно прогнозам Научно-исследовательского института электроэнергетики (EPRI), к 2030-му этот показатель может увеличиться до 17 %. Значительная часть роста обусловлена рабочими нагрузками ИИ: например, для обучения одной большой языковой модели (LLM) с огромным количеством параметров требуются сотни МВт·ч. Быстро повышающийся спрос со стороны ИИ и промышленных потребителей создаёт всё большие риски для надёжности энергосистемы.

Кроме того, растут инвестиции в области ЦОД. По оценкам McKinsey, к 2030 году глобальные расходы на соответствующую инфраструктуру достигнут $7 трлн, причём более 40 % из них придётся на США. Директор ORNL Стивен Стрейффер (Stephen Streiffer) отмечает, что на фоне быстрого развития дата-центров всё более остро встают вопросы надёжного энергоснабжения и эффективного охлаждения. Специалистам NGDCI предстоит помочь в решении назревших проблем.

Новый институт будет развивать интегрированный подход, предполагающий объединение технологий электропитания, охлаждения, терморегулирования, планирования рабочих нагрузок и прогнозирования с использованием ИИ. При этом планируется использовать наработки другого проекта ORNL — MEGA-DC (Modeling Energy Growth Associated with Data Centers): это платформа поддержки принятия решений с учётом множества критериев, которая моделирует и прогнозирует затраты и экономические выгоды от модернизации инфраструктуры. В целом, NGDCI сосредоточит работу на шести ключевых направлениях:

• Тепловое регулирование — системы охлаждения нового поколения, обеспечивающие снижение энергопотребления и расхода воды, на которые сегодня может приходиться 40–60% от общих затрат ЦОД;
• Изменение архитектуры энергосистемы — переосмысление использования ресурсов и интеграция новых силовых электронных устройств для снижения потерь;
• Управление операциями и нагрузкой — интеллектуальные автономные платформы для оптимизации задач и энергопотребления;
• Безопасность — внедрение принципов кибербезопасности и квантово-устойчивых коммуникаций в физическую и цифровую структуру ЦОД;
• Интеграция в энергосеть — проектирование дата-центров, которые стабилизируют, а не перегружают энергосистему;
• Моделирование интегрированных систем — прогнозирование влияния инфраструктуры ИИ на энергетику, рабочие места, материалы и пр.

Источник:

• ORNL