بازار جهانی بازار مراکز داده بین سالهای ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۳ سالانه ۱۸ درصد رشد داشته و انتظار داریم استفاده از هوش مصنوعی رشد مرکز داده را تسریع کند؛ زیرا تراشههای هوش مصنوعی در مقایسه با واحدهای پردازش مرکزی سنتی (CPU) به سه تا چهاربرابر توان الکتریکی بیشتر نیاز دارند. پذیرش هوش مصنوعی قرار است بهطور قابل توجهی این رشد را در سالهای آینده تسریع کند. ویوک آریا، تحلیلگر بانک آمریکا، پیشبینی میکند بازار تراشههای هوش مصنوعی تا سال ۲۰۲۷ به بیش از ۲۰۰ میلیارد دلار برسد؛ درحالیکه این رقم در سال ۲۰۲۳ حدود ۴۴ میلیارد دلار بوده است. این امر پیامدهای مثبتی برای صنعت گستردهتر مراکز داده خواهد داشت.
حجم کاری هوش مصنوعی پهنای باند زیادی نیاز دارد و صدها پردازنده را با توان پردازشی در سطح گیگابیت به هم متصل میکند. همانطور که مدلهای هوش مصنوعی گسترش مییابند، پردازندههای گرافیکی بیشتری برای اتصال آنها به شبکههای بزرگتر نیاز است.
تجهیزات الکتریکی و حرارتی مرکز داده برای حداکثر بار طراحی شدهاند تا از توان و تداوم آن اطمینان حاصل شود. با پذیرش هوش مصنوعی، تقاضای برق سریعتر رشد میکند، زیرا تراشههای هوش مصنوعی سه تا چهاربرابر بیشتر از CPUهای سنتی به برق نیاز دارند و این کار باعث افزایش تقاضا برای تجهیزات الکتریکی و حرارتی میشود.
بانک آمریکا هزینه سرمایهگذاری بر مراکز داده در سطح جهانی را در سال ۲۰۲۳ حدود ۲۱۵ میلیارد دلار برآورد میکند. ۱۶۰ میلیارد دلار از این هزینهها صرف سرورهای محاسباتی، شبکه و ذخیرهسازی شده و ۵۵ میلیارد دلار برای زیرساخت اختصاص یافته است. این عدد تقریباً ۱ درصد از تشکیل سرمایه ثابت جهانی را شکل میدهد که شامل تمام هزینههای بخش دولتی و خصوصی برای تجهیزات و سازهها میشود.
بانک آمریکا بازار تجهیزات شبکه مرکز داده را بیست میلیارد دلار تخمین میزند و سیسکو با ۲۸ درصد سهم بازار پیشتاز است. سوئیچهای اترنت، ارتباطات را در مراکز داده مدیریت میکنند و معمولاً با یک سوئیچ در هر رک. رک یک محفظه مکعبشکل ایمن است. این فضا تجهیزات شبکه مانند سرورها، روترها، کابلها، یوپیاسها، پچپنلها و هر چیز دیگری را که مربوط به زیرساخت شبکه است در خود جای میدهد. رکها در اتاقهای سرور قرار میگیرند تا سرورها، روترها و سوئیچها را در برابر آسیب فیزیکی و دسترسی غیرمجاز به سختافزار ایمن و حفظ کنند.
روترها ترافیک بین ساختمانها را معمولاً با استفاده از پروتکل اینترنت (IP) مدیریت میکنند. برخی از ارائهدهندگان خدمات ابری از سوئیچهای «جعبهسفید» که سازندگان شخص ثالث مانند ODMهای تایوانی ساختهاند، برای برآورده کردن نیازهای خاص خود استفاده میکنند.
سرعت مراکز داده بهسرعت در حال افزایش است و در ابتدا از چهل گیگابایت به صد گیگابایت ارتقا یافت و اکنون به چهارصد گیگابایت رسیده است. با این حال، حتی چهارصد گیگابایت ممکن است بهزودی برای برنامههای در حال ظهور کافی نباشد، این برنامهها ممکن است بهسرعت هشتصد گیگابایت یا ۱.۶ ترابایت نیاز داشته باشند.
مراکز داده همچنین نقطه روشنی برای صنعت ساختوسازند. بانک آمریکا خاطرنشان میکند که هزینه ساختوساز برای مراکز داده به سی میلیارد دلار (در مقابل دو میلیارد دلار در سال ۲۰۱۴) رسیده و تقریباً ۲۱ درصد از سرمایه مرکز داده را تشکیل میدهد.
چرا مراکز داده در حال رونق گرفتن هستند؟
هوش مصنوعی یک مفهوم برای آینده نیست، بلکه واقعیت دنیای امروز است و به تمام بخشها و صنایع نفوذ کرده است؛ از مراقبتهای بهداشتی و مالی گرفته تا سرگرمی و تولید. الگوریتمهای یادگیری ماشین، پردازشگرهای زبان و تجزیهوتحلیل برای عملیات تجاری ضروریاند. اما نکته مهم اینجاست: هوش مصنوعی به قدرت محاسباتی بسیار زیاد و قابلیتهای ذخیرهسازی داده نیاز دارد.
این امکانات ستون فقرات هوش مصنوعیاند و زیرساختهای لازم را برای پردازش الگوریتمهای پیچیده و ذخیره حجم عظیمی از دادهها فراهم میکنند. هرچه هوش مصنوعی بیشتر پیشرفت کند، مراکز داده ما باید قویتر و گستردهتر باشند.
تجهیزات کلیدی مراکز داده
برجهای خنککننده
برج خنککننده دستگاهی است که از تبخیر برای خنک کردن هوا یا آب، کاهش دما و رطوبت آن استفاده میکند. از این تجهیز معمولاً در صنایع مختلف مانند نیروگاهها، مراکز داده و فرایندهای صنعتی برای خنک کردن تجهیزات و کاهش بارهای گرمایی استفاده میشود. مراکز داده از انرژی زیادی استفاده میکنند که به گرما تبدیل میشود. هرچه تجهیزات بیشتری در یک مرکز داده نگهداری شوند، گرمای تولیدشده بیشتر میشود.
UPS
سیستمهای منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) در مراکز داده برای اطمینان از برق بدون وقفه و محافظت از زیرساختهای حیاتی ضروریاند. آنها برق پشتیبان را در هنگام قطع برق فراهم میکنند و مانع از دست رفتن دادهها میشوند، زمان خرابی را به حداقل میرسانند و از تجهیزات در برابر اختلالات برق محافظت میکنند.
PDU و BUSWAY
PDU و BUSWAY دو سیستم توزیع برق در مراکز دادهاند. واحدهای توزیع برق پایه (PDU) برای ارائه و توزیع برق قابل اعتماد و مقرونبهصرفه برای رکهای فناوری شرکتهای سازنده رکهای ITطراحی شدهاند. PDUها برق عرضهشده به رک را در چندین مکان رک توزیع میکنند تا توان مصرفی دستگاههایی مانند سرورها، ذخیرهسازها و تجهیزات شبکه را تأمین کنند. PDUها همچنین میتوانند ویژگیهای دیگری مانند نظارت بر برق و سوئیچینگ خروجی را برای کمک به مدیریت بهتر برق در رکهای خود ارائه دهند.
چیلرها
چیلر (Chiller) به ماشینی گفته میشود که از طریق یک سیکل ترمودینامیکی، گرما را از مبرد داخل سیکل تبرید به محیط بیرون منتقل میکند. سپس این مبرد سردشده به واسطه گردش درون یک مبدل حرارتی به نام اواپراتور جهت خنککاری آب استفاده میشود. چیلر دیتاسنتر برای سرمایش و تهویه اتاق سرور کاربرد دارد. این سیستم و سایر سیستمهای تهویه مطبوع برای مراکز داده، جهت سرمایش در تمام طول سال با شدت سرمایش بسیار بالا در هر فوت مربع از سطح زمین طراحی شدهاند.
تابلو برق
تابلو برق ﯾﮏ ﻣﺤﻔﻈﻪ ﺑﺮای ﺳﯿﻢﮐﺸﯽ و ﻧﺼﺐ ﺗﺠﻬﯿﺰات اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻟﻮازﻣﯽ ﻣﺜﻞ ﮐﻠﯿﺪﻫﺎ، ﻓﯿﻮزﻫﺎ، رلهها، ﮐﻨﺘﺮﻟﺮﻫﺎ، قطعکنندهها، ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮرﻫﺎی ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻧﻤﺎﯾﺸﮕﺮﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ روی آن ﻧﺼﺐ میشود. تمامی کابلهای ﺑﺮق و ﮐﻨﺘﺮل ﺑﻪ اﯾﻦ ﻣﺤﻔﻈﻪ وارد و ﻫﺪاﯾﺖ میشوند. بهمنظور ﮐﻨﺘﺮل ﺧﻄﻮط ورودی و ﺧﺮوﺟﯽ ﺑﺮق و ﺑﺮق اﺿﻄﺮاری و همچنین نظارت بر ﺟﺮﯾﺎن و وﻟﺘﺎژ ﺧﻄﻮط، اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﺎﺑﻠﻮ ﺑﺮق اﻟﺰاﻣﯽ اﺳﺖ. تابلوهای برق وظیفه حفاظت، کنترل، ثبت دادهها و توزیع توان به سمت مصرفکننده را بر عهده دارند. با داشتن این عملکردها سیستم قدرت میتواند با حداکثر قابلیت اطمینان بار خود را تأمین کرده و از خاموشیهای بیدلیل جلوگیری کند.
ژنراتور
مراکز داده که دسترسی سریع به دادهها را برای شرکتها و کاربران ممکن میکنند، مقدار قابل توجهی برق مصرف میکنند. این مصرف برق نهتنها برای اهداف عملیاتی عادی، بلکه برای خنک کردن اتاقهایی است که در آن قرار دارند. دما در چنین امکاناتی باید در حدود ۲۰ درجه سانتیگراد نگه داشته شود که دمای کاری ایدئال برای سرورهاست. هر قطعی برقی، حتی قطعیهایی که فقط چند دقیقه طول بکشد، ممکن است کار کل شرکت را مختل کند و زیانهای اقتصادی مهمی به همراه داشته باشد؛ بنابراین، نهتنها برقی که چنین امکاناتی را تغذیه میکند باید پایدار باشد، بلکه دردسترسبودن مداوم آن باید با منابع تأمین اضافی تضمین شود. این دقیقاً جایی است که ژنراتورهای الکتریکی که بهطور خاص برای مراکز داده طراحی شدهاند وارد عمل میشوند.
دستگاه هواساز (CRAH)
در مدیریت هوای سالن سرور، برای جلوگیری از گرمای بیش از حد دو روش پایه وجود دارد: یکی خنک کردن هوا و دیگری دور کردن هوای داغ.
CRAH یا Computer Room Air Handler ابزار دور کردن هوای داغ است. این دستگاه را با عنوان دفعکننده هوای داغ (Hot Air Rejection) نیز میشناسند. دستگاه هواساز (CRAH) خنککنندهای دارد که آب سرد را برای کویل فراهم میکند. این کویل همانی است که هوا با رد شدن از روی آن خنک میشود. با اینکه هر دو سیستم از یک اصل پایه بهره میبرند، تفاوت مهم این است که CRAH کمپرسور ندارد و در کل انرژی بسیار کمتری مصرف میکند. این نکته چشمگیری است که از عملکرد CRAH ناشی میشود؛ با این حال این سیستمها برای آبوهوای خنکتر بسیار مناسبتر بوده و بازدهی بیشتری دارند.
سرورها
سرور مانند کتابدار اینترنتی است. همانطور که یک کتابدار کتابهایی را برای دسترسی کاربران ذخیره و سازماندهی میکند، سرور نیز اطلاعات دیجیتالی را برای دسترسی دستگاههای شما ذخیره و مدیریت میکند. سرور یک کامپیوتر بسیار قدرتمند است و به شکلی طراحی شده که قابل اعتماد، سریع و در دسترس ۲۴ساعته باشد؛ بنابراین میتواند بهطور کارآمد به چندین کاربر یا دستگاه همزمان سرویس دهد. سرورها انواع مختلف محتوا مانند صفحات وب، اسناد، ویدئوها و موارد دیگر را ذخیره و ارائه کرده و آن را به بخشی از تجربیات آنلاین ما تبدیل میکنند.
شبکهسازی
این بخش شامل تمامی تجهیزات ارتباطی؛ ازجمله روتر(Router) ، سوئیچ (Switch) و کابلهای شبکه است که مرکز داده و دنیای بیرون را به هم متصل میکند.
با رشد فزاینده هوش مصنوعی و نیاز به توان محاسباتی بیشتر، مراکز داده به عنوان زیرساختهای اصلی این فناوری از اهمیت بالایی برخوردار شدهاند. انتظار میرود پذیرش گستردهتر هوش مصنوعی تا سال ۲۰۲۷ به رشد چشمگیری در بازار تراشههای هوش مصنوعی منجر شود و مراکز داده به نقش حیاتیتری در صنایع مختلف تبدیل شوند. این روند نه تنها باعث افزایش سرمایهگذاری در این حوزه میشود، بلکه تقاضا برای تجهیزات الکتریکی و خنککنندههای پیشرفته نیز به سرعت رشد خواهد کرد.
دیدگاهتان را بنویسید