Предизвикателства при тестването на захранването в центрове за данни с изкуствен интелект и NGI решения за AIDC инфраструктура от следващо поколение

Тъй като големите езикови модели продължават да се развиват с безпрецедентна скорост, глобалните инвестиции в инфраструктура за компютърни технологии с изкуствен интелект навлязоха във фаза на интензивна конкуренция.

Според прогнозите на индустрията, пазарът на AIDC в ​​Китай се очаква да достигне 177.8 милиарда юана до 2026 г. и да се приближи до 400 милиарда юана до 2030 г.

В тази надпревара за изчислителна мощност, производителността на AIDC инфраструктурата зависи не само от графичните процесори, но и от „скрития герой“ вътре в шкафа - системата за захранване.

Осигуряването на висока стабилност, ефективност и безопасност на всеки етап от преобразуването на енергия, от входа на променливотоковата мрежа до ядрото на графичния процесор, се превърна в критичен фактор за определяне на конкурентоспособността на AIDC.

Тази статия разглежда предизвикателствата при тестването на захранванията, пред които е изправена AIDC инфраструктурата в ерата на ускорения растеж на AI изчисленията, и представя цялостните решения за тестване на NGI.

Три основни предизвикателства при тестването на AIDC архитектурата на захранването

В традиционните центрове за данни, 12V архитектурите за разпределение на захранването някога са били индустриален стандарт.

Днес архитектурите за захранване на сървъри с изкуствен интелект бързо се развиват към по-високи нива на напрежение:

48V / 54V архитектурите са се превърнали в масови решения.

l Захранващите архитектури ±400V и 800V се възприемат все по-често от водещите доставчици на облачни услуги.

Тази трансформация носи значителни предимства, включително по-висока мощност и подобрена ефективност. Тя обаче въвежда и по-сложни изисквания за тестване.

Високоскоростният динамичен отговор, високата консумация на енергия и валидирането в пълен сценарий изтласкват традиционното тестово оборудване отвъд съществуващите му ограничения.

Предизвикателство 1: Динамична реакция с висока скорост

AIDC системите приемат сложни многостепенни архитектури на захранване:

От високоволтов DC (HVDC) вход, до централизиран 48V / 54V изход от системи за захранване на стелажи и накрая до многофазно DC/DC преобразуване на дънни платки на сървъри, подаващо нисковолтово високотоково захранване от 0.6V–5V към ядра на графичния процесор/процесор.

По време на мащабни паралелни изчислителни натоварвания, графичните процесори често преминават между състояния на покой и пълно натоварване.

Скоростта на промяна на тока по време на тези преходи може да достигне стотици ампери на микросекунда (A/μs).

Следователно, тестовите системи трябва да могат да симулират високоскоростни динамични вариации на натоварване, вариращи от десетки до стотици A/μs, за да валидират точно стабилността на захранването и преходния отговор на сървърите с изкуствен интелект.

Предизвикателство 2: Висока консумация на енергия

В ерата на AIDC, капацитетът на захранване на един сървърен шкаф се е увеличил драстично:

От традиционни нива от 5–10 kW до системи с мощност стотици киловати или дори MW.

Традиционните резистивни товари и конвенционалните електронни товари са ограничени от принципите си на работа, преобразувайки цялата консумирана енергия за тестване в топлина.

Това води до:

Високи разходи за електроенергия по време на тестване

Допълнителни изисквания за охлаждане

l Повишени оперативни разходи за управление на топлината

За валидиране на мощността на AIDC в ​​голям мащаб, енергийната ефективност по време на тестване се е превърнала в критично съображение.

Предизвикателство 3: Пълно покритие на сценарии за BESS/CBU и интеграция между изчисленията и енергията

Поради характеристиките на AIDC инфраструктурата – включително висока плътност на мощността, силни колебания на натоварването и изключително високи изисквания за надеждност – енергийната система постепенно се развива от поддържащ компонент в ключово ограничение за разполагането на изчислителна инфраструктура.

От 2025 г. насам множество решения за съхранение на енергия за AIDC ускориха практическото си внедряване.

Технологии, включително:

l Съхранение на енергия, формиращо мрежата

l Високоволтови DC архитектури

Интеграция на литиево-натриево съхранение на енергия

l Интелигентно планиране на енергията

напредват едновременно.

Индустрията се измества от традиционната конфигурация на резервно захранване към интегрирана координация между изчислителната мощност и енергийните системи.

Системите за съхранение на енергия, BBU (резервно устройство за батерии), CBU (резервно устройство за кондензатори) и свързаната с тях енергийна инфраструктура се превръщат в стандартни компоненти при внедряването на AIDC, което ги прави важни цели за валидиране и тестване.

Решение за тестване на захранване с AIDC за пълен сценарий от NGI

С дългогодишен опит в тестването на захранването в центрове за данни, NGI разработи цялостно решение за тестване на захранване с AIDC, за да се справи с предизвикателствата в индустрията и да подпомогне клиентите в адаптирането им към надстройки на архитектурата на захранването от следващо поколение.

Решението предоставя следните ключови предимства за клиентите:

Високоскоростен динамичен отговор

Товарите от сериите NGI N69200H и N67000 поддържат скорост на нарастване на тока на единична единица до 60 A/μs и поддържат паралелно свързване на множество единици за разширяване на мощността до ниво MW, постигайки скорости на нарастване до стотици A/μs. Това ги прави подходящи за високоскоростни динамични тестове на натоварване на захранвания за AI сървъри и Vcore захранвания.

Високоефективна регенерация на енергия за намалени оперативни разходи

Високопроизводителните двупосочни DC захранвания от сериите NGI N35500 и N35100 поддържат превключване в режим на регенеративно натоварване с едно щракване.

Системата може да подава тестова енергия обратно в мрежата с ефективност на регенерация до 95%.

В сценарии за тестване с висока мощност, като например:

HVDC системи

l Системи за захранване на стелажи

Решението значително намалява:

Разходи за потребление на електроенергия

l Разходи за експлоатация на охладителната система

като същевременно подобрява цялостната ефективност на тестването.

Цялостно покритие на целия сценарий

Решението за AIDC тестване на NGI обхваща десет основни сценария на приложение, включително:

l SST (Твърдотелен трансформатор)

HVDC​

l UPS

л Захранване

l Захранващ рафт

l Захранване на багажник

DC -DC

Оптичен модул

л Шина

л ББУ

Решението може също да поддържа нововъзникващите изисквания за тестване на съхранение на енергия с AIDC, включително:

l BESS (Система за съхранение на енергия от батерии)

l CBU (Резервен кондензаторен блок)

Захранване на бъдещето на инфраструктурата с изкуствен интелект чрез усъвършенствано тестване

Тъй като инфраструктурата за изчисления с изкуствен интелект продължава да се движи към по-висока плътност на мощността, архитектури с по-високо напрежение и по-сложна енергийна интеграция, възможностите за тестване се превърнаха в критична основа за успешното внедряване.

Чрез високоскоростна динамична симулация, възстановяване на регенеративна енергия и възможности за валидиране на пълни сценарии, решенията на NGI за тестване на захранване с AIDC помагат на клиентите да ускорят разработването и внедряването на енергийни архитектури с изкуствен интелект от следващо поколение.