چین با دیتاسنتر عظیم ۸۰۰ مگاواتی به جنگ پروژه استارگیت آمریکا می‌رود

چین درحال ساخت یک پردیس عظیم دیتاسنتر هوش مصنوعی با ظرفیت ۸۰۰ مگاوات در منطقه مغولستان داخلی است که می‌تواند ساختار اقتصادی و هزینه‌ای پروژه استارگیت (Stargate) ایالات متحده را به چالش بکشد.

براساس گزارش مؤسسه پژوهشی SemiAnalysis، شرکت انویژن (Envision) فاز نخست این مجموعه با نام «پردیس هوش مصنوعی گلکسی» را با ظرفیت ۱۲۰ مگاوات در مدتی کمتر از یک سال تکمیل کرده است. پژوهشگران این مؤسسه پس از بازدید میدانی در ماه سپتامبر اعلام کردند که هزینه ساخت این بخش تنها یک‌پنجم پروژه‌های مشابه در خاک آمریکا بوده است.

بااین‌حال، ساخت سازه‌ها و بنای فیزیکی تنها بخشی از این چالش محسوب می‌شود؛ چراکه دیتاسنترهای اختصاصی هوش مصنوعی به مقادیر هنگفتی انرژی برق نیازمند هستند. Envision برای حل این مسئله مسیری متفاوت و نامتعارف را در پیش گرفته و در کنار تأسیسات رایانشی، مزارع بادی و سامانه‌های ذخیره‌ساز باتری اختصاصی خود را نیز برپا کرده است.

در شرایطی که توسعه‌دهندگان آمریکایی برای دور زدن محدودیت‌های شبکه سراسری برق به استفاده از توربین‌های گازی در محل روی آورده‌اند، انویژن مراکز داده خود را در مجاورت مستقیم مزارع توربین‌های بادی، تجهیزات ذخیره‌سازی با باتری و زیرساخت‌های انتقال نیروی اختصاصی توسعه می‌دهد. پردیس گلکسی در شهر اولانچاب واقع در مغولستان داخلی قرار دارد و فرایند احداث آن در ۴ فاز برای دو شرکت اینترنتی نامشخص در جریان است. طبق برنامه‌ریزی‌ها، این مجموعه تا پایان سال ۲۰۲۷ میلادی ظرفیت پردازشی معادل ۸۰۰ مگاوات در بخش فناوری اطلاعات فراهم خواهد کرد که بسیار نزدیک به ظرفیت حیاتی حدوداً ۸۲۰ مگاواتی پردیس استارگیت در ایالت تگزاس است.

شرکت انویژن تاکنون بیش از ۱۰۰ گیگاوات ظرفیت توربین بادی نصب کرده و قصد دارد بیش از ۶۰ درصد از برق مورد نیاز دو فاز ابتدایی این پردیس را از مزارع بادی اختصاصی خود تأمین کند. این نیروگاه‌های بادی که تقریباً ۸۰ کیلومتر با یکدیگر فاصله دارند، درمجموع ظرفیتی برابر با ۴۲۰ مگاوات تولید می‌کنند. هرچند این میزان فراتر از بار ۲۴۰ مگاوات پیش‌بینی‌شده برای دو فاز نخست است، اما توربین‌های بادی معمولاً به‌صورت مداوم با حداکثر توان کار نمی‌کنند. ضریب ظرفیت باد در منطقه اولانچاب بین ۳۵ تا ۴۰ درصد متغیر است؛ به‌همین‌دلیل، انویژن یک سامانه باتری ۴ ساعته را برای ذخیره‌سازی وارد مدار کرده تا هنگام افت سرعت وزش باد، جریان برق پایدار بماند.

درحال‌حاضر تأمین تجهیزات انرژی برای برخی از توسعه‌دهندگان دیتاسنتر در ایالات متحده با موانع و چالش‌های جدی مواجه شده است. کمبود توربین‌ها باعث شده تا زمان تحویل سفارش‌ها به سال ۲۰۳۰ موکول شود و حتی شرکتی مثل اسپیس ایکس به دنبال تولید پره‌های توربین اختصاصی برای مراکز داده گازی خود رفته است. در نقطه مقابل، انویژن تجهیزات تولید برق بادی و مخازن باتری را دقیقاً در کنار سرورها مستقر کرده است.

معماری نوین انتقال توان در دیتاسنتر ۸۰۰ مگاواتی گلکسی

سخت‌افزارهای انتقال قدرت به‌کاررفته در داخل سالن‌های گلکسی نیز معماری متفاوتی را به نمایش می‌گذارند. پژوهشگران SemiAnalysis با حضور در یکی از سالن‌های ۵ مگاواتی مشاهده کردند که ترانسفورماتورهای حالت جامد (SST)، برق متناوب ۱۰ کیلوولتی ورودی از شبکه را مستقیماً به جریان مستقیم ۸۰۰ ولتی تبدیل کرده و به رک‌های سرور تحویل می‌دهند. این روش تفاوتی اساسی با سیستم‌های توزیع برق سنتی در مراکز داده دارد که عموماً از چندین مرحله تبدیل میانی استفاده می‌کنند.

این شیوه طراحی باعث حذف بخش‌هایی نظیر ترانسفورماتورهای ولتاژ پایین، منابع تغذیه بدون وقفه (UPS) و یکسوکننده‌ها (Rectifier) می‌شود. کاهش مراحل تبدیل انرژی می‌تواند نیاز به تجهیزات اضافی را برطرف کرده و اتلاف انرژی را کم کند، هرچند هنوز آمار دقیقی از بهبود راندمان منتشر نشده است. این سالن ۵ مگاواتی تنها بخش کوچکی از پردیس به حساب می‌آید، اما عملیاتی شدن چنین ساختاری را در محیط واقعی اثبات می‌کند. انویژن در نظر دارد این فناوری را در ابعاد گسترده‌تر در فازهای بعدی به کار بگیرد؛ اقدامی که کاملاً در راستای رویکرد انویدیا مبنی بر به‌کارگیری توزیع ۸۰۰ ولت DC در سیستم‌های محاسباتی پرتراکم آینده قرار دارد.

در بخش دفع حرارت نیز ساختار متفاوتی وجود دارد؛ به‌طوری‌که سرورها از یک چرخه آبی مشترک استفاده می‌کنند و همین امر نیاز به چیلرهای مرکزی مرسوم را از بین برده است. با توجه به حرارت بسیار بالای پردازنده‌های هوش مصنوعی، حذف چیلرهای مرکزی سیستم زیرساخت را بهینه‌تر می‌کند، هرچند کارایی آن تا حد زیادی وابسته به اقلیم جغرافیایی منطقه است.

پردیس گلکسی نخستین بخش عمده از برنامه جامع ۳ گیگاواتی انویژن در مغولستان داخلی محسوب می‌شود و باقی بخش‌های آن همچنان یک کارگاه عمرانی وسیع است. شرکت‌های بزرگی مانند علی‌بابا، هواوی و بایت‌دنس نیز به دلیل هزینه ارزان برق، دسترسی به زمین‌های وسیع و منابع باد سرشار، درحال توسعه زیرساخت‌های خود در این ناحیه هستند. بااین‌حال، داشتن برق فراوان و سالن‌های آماده لزوماً به معنای توان محاسباتی بالا نخواهد بود؛ دسترسی چین به تراشه‌های شتاب‌دهنده پیشرفته به‌علت محدودیت‌ها و تحریم‌های صادراتی ایالات متحده علیه پیشرفته‌ترین تراشه‌های انویدیا همچنان یک چالش بنیادین باقی مانده است.