Yapay zeka veri merkezlerinin ısınma sorunu çözülüyor

2030’a kadar veri merkezlerinin küresel elektrik tüketiminin %9’a ulaşması bekleniyor.

Yapay zeka (AI) veri merkezlerinin artan ısı yükü, enerji tüketimini katlıyor. Yeni sıvı soğutma ve yapay zeka destekli sistemler, enerji verimliliğini %70’e kadar artırırken, çevresel sürdürülebilirliği de destekliyor.

AI’nın ısı yükü artıyor: Veri merkezlerinde devrim yaratan soğutma çözümleri

Yapay zeka (AI) ve yüksek performanslı bilgi işlem (HPC) alanındaki hızlı büyüme, veri merkezi tasarımlarını, özellikle de soğutma sistemlerini kökten değiştiriyor. Modern AI “çiftlikleri”, 100 kW’ı aşan IT yüküne sahip rafları barındırıyor ve benzeri görülmemiş ısı yoğunlukları üretiyor. Veri merkezleri halihazırda küresel elektrik tüketiminin yaklaşık %1’ini tüketiyor ve tahminler bu oranın 2030’a kadar %8-9’a yükselebileceğini gösteriyor. Soğutma sistemleri, bu enerji kullanımının büyük bir kısmını oluşturuyor; bir tesisin enerji tüketiminin %40’ına kadarı sadece soğutmaya gidiyor. Bu nedenle sektör, AI iş yüklerinin getirdiği “ısı krizini” çözebilecek daha akıllı ve verimli soğutma çözümleri geliştirmek için yarışıyor.

Geleneksel hava soğutmalı tasarımlar, raf başına ~30-70 kW’ın ötesinde daha az etkili hale geliyor ve bu eşik artık AI eğitim rafları tarafından düzenli olarak aşılıyor. Analistler, AI’nin veri merkezi enerji ihtiyaçlarını artırmasıyla birlikte artan bir “ısı krizi” konusunda uyarıyorlar. AI iş yükleri, tek başına 2030’a kadar veri merkezi enerji kullanımını ek olarak %12 artırabilir. Bu durum, aşırı ısı yoğunluklarını kaldırabilecek ve aynı zamanda enerji tüketimini en aza indirebilecek gelişmiş soğutma yöntemlerine geçişi hızlandırdı.

En iyi soğutma teknolojileri: Karşılaştırmalı analiz

Vertiv CoolLoop Trim Cooler

Yapay zeka (AI) ve yüksek performanslı bilgi işlem (HPC) ortamları için özel olarak tasarlanmış hibrit sıvı/hava soğutma sistemi. Bu sistem, serbest soğutma ve mekanik çalışma prensiplerini birleştirerek yıllık soğutma enerjisi tüketimini geleneksel sistemlere kıyasla %70’e kadar azaltır. 3 MW’a kadar ölçeklenebilir soğutma kapasitesi sunan CoolLoop Trim Cooler, 40°C’ye kadar değişken besleme suyu sıcaklıklarını destekleyerek, AI veri merkezlerinin artan termal yönetim ihtiyaçlarını karşılamak için optimize edilmiştir. Düşük Küresel Isınma Potansiyeline (GWP) sahip soğutucu akışkan kullanımı sayesinde, Avrupa Birliği’nin 2027 F-GAZ düzenlemeleri ile tam uyumludur. Ayrıca, doğrudan çipe soğutma sağlayan sistemlere entegrasyonu kolaylaştıran su bağlantı sistemleriyle donatılmıştır. Böylece, AI veri merkezlerinde hem enerji verimliliğini hem de alan kullanımını optimize eden kompakt bir çözüm sunar.

yapay zeka veri merkezi soğutma çözümleri sıvı soğutma ile enerji verimliliği ai veri merkezlerinde sürdürülebilir soğutma Vertiv CoolLoop Trim Cooler

Vertiv CoolLoop Trim Cooler

NVIDIA’nın sıvı soğutmalı GPU’ları

NVIDIA, yüksek yoğunluklu AI iş yükleri için geliştirilen sıvı soğutmalı GPU çözümleriyle bileşen düzeyinde soğutma verimliliğinde önemli bir yenilik sunuyor. NVIDIA A100 ve H100 sıvı soğutmalı GPU’lar, geleneksel hava soğutmalı modellere kıyasla %30’a kadar daha düşük enerji tüketimi sağlarken, termal verimliliği artırarak veri merkezlerinin daha yüksek performansla çalışmasına olanak tanıyor. NVIDIA’nın doğrudan sıvı soğutma çözümü, veri merkezlerinde hava akışı ihtiyacını azaltarak fan kullanımını ortadan kaldırıyor ve enerji tüketimini düşürüyor. Ayrıca, şirketin referans tasarımları, sıvı soğutmanın entegrasyonunu kolaylaştırarak sürdürülebilir veri merkezi altyapıları için ölçeklenebilir bir çözüm sunuyor.

Microsoft’un doğrudan sıvı ve daldırma soğutma girişimleri

Microsoft, Azure veri merkezlerinde doğrudan sıvı soğutma ve iki fazlı daldırma soğutması teknolojilerini benimseyerek AI iş yüklerini daha verimli bir şekilde yönetiyor. Şirketin doğrudan sıvı soğutma stratejisi, CPU ve GPU’lara bağlı soğuk plakalar aracılığıyla ısıyı etkili bir şekilde yönetirken, iki fazlı daldırma soğutması sunucuların dielektrik sıvıya tamamen daldırılarak soğutulmasını sağlıyor. Microsoft, bu yenilikçi yöntemlerle veri merkezlerinin su tüketimini minimize ederken, enerji verimliliğini önemli ölçüde artırmayı hedefliyor.

Google’ın AI optimize edilmiş soğutması

Google, AI destekli akıllı soğutma kontrolleriyle veri merkezi verimliliğini artıran öncü şirketlerden biri. Google DeepMind tarafından geliştirilen makine öğrenimi tabanlı soğutma yönetim sistemi, AI kullanarak veri merkezlerinde dinamik soğutma optimizasyonu sağlıyor ve soğutma için kullanılan enerji tüketimini %40 oranında azaltıyor. Bu sistem, veri merkezlerindeki sıcaklık, nem ve enerji tüketimi gibi faktörleri gerçek zamanlı olarak analiz ederek, en verimli soğutma stratejilerini uyguluyor. Google, bu teknolojiyle hem işletme maliyetlerini düşürmeyi hem de karbon ayak izini azaltmayı amaçlıyor.

Amazon Web Services (AWS) soğutma yenilikleri

AWS, genişleyen AI donanım dağıtımları için doğrudan çip soğutma ve yüksek verimli mekanik soğutma sistemleri kullanıyor. Şirketin geliştirdiği yeni soğutma tasarımı, AI odaklı veri merkezlerinde soğutma gereksinimlerini optimize ederek mekanik soğutma enerjisini %46 oranında azaltıyor. AWS’nin AI tabanlı veri merkezleri, su kullanımını en aza indirmek için kapalı devre soğutma sistemleriyle çalışıyor ve sürdürülebilir bir altyapı sunuyor.

Schneider Electric ve diğer büyük oyuncular

Schneider Electric, sürdürülebilir veri merkezi çözümleri geliştirme konusunda önemli bir rol oynuyor. Şirket, AI veri merkezleri için sıvı soğutmalı veri merkezi referans tasarımları sunarak, operatörlerin yüksek yoğunluklu bilgi işlem iş yüklerini daha verimli bir şekilde yönetmesine olanak tanıyor. Schneider Electric, NVIDIA ile ortaklaşa geliştirdiği soğutma çözümleriyle, AI sunucu raflarının 132 kW’a kadar olan yüksek enerji gereksinimlerini karşılayabilen sıvı soğutma sistemleri sunuyor. Ayrıca, düşük enerji tüketimi sağlayan soğutma çözümleriyle veri merkezlerinin karbon ayak izini azaltmayı hedefliyor.

Bilimsel araştırmalar ve sektör raporları: Verimlilik ve sürdürülebilirlik verileri

Elektrik Gücü Araştırma Enstitüsü (EPRI) tarafından yapılan son bir analiz, ABD veri merkezlerinin 2030’a kadar ülkenin elektrik tüketiminin %9’una kadarını tüketebileceği konusunda uyarıyor. Bu tahmin, güç tüketen işlemcilerle dolu tesislerde AI ve makine öğrenimi iş yüklerinin hızlı bir şekilde dağıtılmasından büyük ölçüde etkileniyor.

Google’ın DeepMind soğutma sistemi üzerine dahili raporu, makine öğrenimi uygulandıktan sonra soğutma elektriği kullanımında %40’lık bir azalma olduğunu belgeledi. Benzer şekilde, NVIDIA ve Equinix tarafından yapılan ortak bir deney, sıvı soğutmalı bir veri merkezinin, hava soğutmalı bir veri merkeziyle aynı iş yüklerini ~%30 daha az güç tüketimiyle çalıştırabileceğini ve 1,15’lik bir PUE’ye (1,6’ya karşı) ulaşabileceğini bildirdi.

Düzenlemeler ve sürdürülebilirlik: Geleceğe yönelik çözümler

Veri merkezi operatörleri, özellikle Avrupa Birliği gibi bölgelerde, AI destekli soğutma çözümlerinin sürdürülebilirlik hedefleriyle uyumlu olmasını ve düzenleyici gereklilikleri karşılamasını sağlamaya öncelik veriyor.

AB’nin güncellenmiş F-Gaz Yönetmeliği, soğutma için büyük etkileri olan belirli bir düzenlemedir. Bu yasa, 2027’ye kadar birçok soğutma sisteminde yüksek küresel ısınma potansiyeline (GWP) sahip florlu gazların kullanımını etkili bir şekilde yasaklıyor. Bu yaklaşan yasak, AB’de konuşlandırılan herhangi bir yeni soğutma ekipmanının belirli GWP eşiklerinin altında soğutucu akışkanlar kullanması veya buhar sıkıştırmalı olmayan soğutma kullanması gerektiği anlamına geliyor.

AI ve veri merkezi soğutma geleceği

AI’nin gelişi, veri merkezlerinin termal profilini temelden değiştirdi ve soğutmayı hem kritik bir zorluk hem de yenilik için bir fırsat haline getirdi. Yüksek yoğunluklu sıvı soğutma çözümleri, enerji verimliliğini artırırken sürdürülebilirlik hedefleriyle de uyumlu hale geliyor. Veri merkezleri için hibrit çözümler, AI destekli optimizasyon ve sıvı soğutma sistemleri, enerji tüketimini ve çevresel etkileri azaltmak için kritik bir yol haritası sunuyor.

Sizce AI destekli veri merkezi soğutması, enerji krizine nasıl katkı sağlayabilir?

Kaynakça

h3>İlgili Makaleler

View this post on Instagram

A post shared by Yeşil Haber (@yesilhabernet)