Google, Microsoft и NVIDIA совместно работают в рамках Open Compute Project, чтобы сделать LVDC-питание (800 В постоянного тока) повсеместным стандартом для дата-центров нового поколения и обеспечить масштабное внедрение стандарта всей отраслью. Иногда такие системы также называли HVDC. Ранее Google, ABB и Siemens создали в OCP рабочую группу, изучающую стандартизацию LVDC-решений для дата-центров.
По мере усложнения моделей и роста потребностей в инференсе растёт и плотность размещения ИИ-ускорителей. Подобные системы требуют повышенной мощности на каждую стойку и масштабируемой архитектуры распределения энергии без необходимости создавать кастомные решения для каждого оператора ЦОД или поставщика оборудования.
Постепенно отрасль переходит к питанию LVDC 800 В, поскольку такой стандарт обеспечивает экономию проводников, в частности, меди, которая становится всё более дефицитной. В рамках OCP компании Google, Microsoft и NVIDIA работают с более широким сообществом разработчиков и производителей энергетического оборудования, систем охлаждения и инфраструктуры для согласования общих требований к архитектуре питания 800 В DC. Речь идёт не о разработке единой для всех конструкции, а о принятии общего набора интерфейсов и системных требований, позволяющего создавать совместимые продукты.
Источник изображения: Jakub Żerdzicki/unsplash.com
Google, Microsoft и NVIDIA продвигают рабочее направление, посвящённое преобразованию переменного тока среднего напряжения (MV AC) от 10 до 35 кВ в 800 В DC для согласования требований к оборудованию, которые проверяются отраслевыми партнёрами. Учитываются требования к качеству электроэнергии, сглаживанию колебаний мощности и системным интерфейсам. Параллельно заинтересованные стороны ведут работы с международными организациями по вопросам стандартизации, безопасности, сертификации и утверждения нормативных требований, необходимыми для внедрения технологии.
Сообществу OCP представлена спецификация Solid-State Transformer (SST) v0.3, посвящённая твердотельным трансформаторам. Она разработана Microsoft, Google, NVIDIA при участии других компаний. На основе предыдущих инициатив OCP вроде Mt. Diablo 400 начинается работа над согласованием требований к экосистеме и ускорением создания совместимых решений для преобразования электричества для новой ИИ-инфраструктуры.
Публикация крупнейшими игроками рынка ИИ общих требований позволяет производителям оборудования разрабатывать универсальные продукты. Это сокращает сроки разработки, снижает стоимость и приближает время массового внедрения архитектуры 800 В DC. Ранее поставщикам приходилось поддерживать разные архитектуры, создаваемые для отдельных заказчиков. Это не только замедляло разработку, но и увеличивало затраты. Принятие стандартной архитектуры позволит OEM-производителям выпускать меньшую номенклатуру продуктов, ускоряя сертификацию и инновации.
Источник изображения: OCP
Общие стандарты позволят цепочке поставок создавать и широко внедрять унифицированное оборудование, а операторам ЦОД не придётся одновременно поддерживать несколько несовместимых решений. Важно, что 800 В DC не заменяет действующую инфраструктуру переменного тока. Это дополнительный вариант электроснабжения, способный сосуществовать параллельно с более «зрелыми» AC-системами, постепенно заменяя их по мере роста плотности мощности ИИ-оборудования.
ИИ-фабрики находятся на разных этапах строительства с разными условиями в каждом случае. Поэтому, новая архитектура предусматривает два варианта внедрения. Существующие системы распределяют переменный ток среднего напряжения (MV AC) на трансформаторы, где напряжение понижается до 400/480 В AC.
Первый альтернативный вариант предполагает использование дополнительной силовой стойки LVDC, расположенной рядом с вычислительными стойками. Она на месте преобразует 480 В AC в ±400 В DC или 0–800 В DC. Такие решения доступны для платформ Mt Diablo (±400 В) или новых Mt Diablo 2.0 (800 В). Если в действующем ЦОД достаточно мощности AC и есть свободное место для стоек, менять электрическую инфраструктуру не нужно. Это простейший способ обеспечить поддержку 800 В DC в рамках уже работающей ИИ-фабрике.
Источник изображения: Current/OS
Ещё один вариант предусматривает прямое преобразование MV AC в 800 В DC с использованием нескольких выпрямительных трансформаторов или твердотельных трансформаторов мегаваттного уровня с дальнейшим распределением уже по машинным залам. Поскольку промежуточные этапы преобразования AC–AC устраняются, можно использовать «высокоплотные» силовые модули для быстрого внедрения. При этом создаётся общая магистраль 800 В DC для опционального подключения аккумуляторных энергохранилищ (BESS), ИБП и микросетей на постоянном токе. Прямая подача постоянного тока позволяет избежать повторяющихся преобразований AC/DC, отсутствует и необходимость синхронизации оборудования.
В обоих случаях безопасность системы обеспечена ещё на этапе проектирования с использованием технологий из других отраслей, от разъёмов до защитных устройств и современных систем мониторинга. Предлагаются решения, уже активно применяемые в электромобилях, в промышленной энергетике и др., с адаптацией под специфику работы ИИ-фабрик.
Над экосистемой, совместимой с 800 В DC, уже работают более 80 партнёров. Технические спецификации согласуются в ходе обсуждений в рамках OCP. Производители силовых стоек уже поставляют необходимое оборудование для внедрения новых технологий в ближайшем будущем, а поставщики шин и разъёмов стандартизируют интерфейсы распределения тока и пр. Согласно оценкам Wood Mackenzie, для удовлетворения спроса до 2040 года нужно около $9 трлн инвестиций в инфраструктуру. Её строительство на разрозненных закрытых стандартах замедлило бы развитие отрасли ЦОД, а создание на архитектуре 800 В DC, наоборот, ускорит прогресс.
Источник: servernews.ru