Ёруғлик тезлигига ўтиш маълумотлар марказларида электр энергияси истеъмолини камайтирадими?
Электр энергиясини тежаш ва қувватни ошириш мақсадида маълумотларни қайта ишлаш марказлари мис симлардан ёруғликдан фойдаланувчи технологияларга ўтмоқда.
Ёруғлик тезлигига ўтиш маълумотлар марказларида электр энергияси истеъмолини камайтирадими?
Маълумотлар марказлари ўзларининг электр ва маълумотлар узатиш тизимларида жуда катта миқдорда мис истеъмол қилади. «Менимча, биз мис даврининг якунига яқинлашяпмиз», дейди Digital Reality маълумотлар маркази операторининг бош технологи Крис Шарп.
У мис тугаб боряпти демоқчи эмас. Аксинча, Шарп ва маълумотлар маркази соҳасидаги кўплаб бошқа мутахассислар ундан камроқ фойдаланилади деб ҳисоблашади.
Маълумотлар марказлари ушбу металлнинг улкан миқдорига таянади: тахминан 100 МВт қувватга эга одатий объектга (маълумотлар марказининг ҳажми электр қуввати бирлиги бўлган мегаваттларда ўлчанади) тахминан 400 тонна мис сарфланади.
Ушбу миснинг катта қисми маълумотлар марказини электр билан таъминлаш учун зарур бўлган электр инфратузилмасида ва совутиш тизимларида ишлатилади. Аммо 100 МВт қувватли объектда маълумотларни қайта ишлаш билан шуғулланувчи компьютер серверлари томонидан 70 тоннагача мис ишлатилади.
Шу билан бирга, ушбу компьютер серверларини бир-бири билан боғлайдиган тармоқ симлари учун 20 тоннагача мис сарфланади.
Маълумотлар маркази бўйлаб илон изи бўлиб чўзилган айнан мана шу спагеттисимон симларда миснинг ўрнини босувчи восита изланмоқда.
«Ушбу GPU, CPU ва бутун ҳисоблаш тизими ўртасидаги симлар бизни секинлаштираётган нарсадир», дейди Шарп.
Маълумотлар марказлари ичида маълумотлар мис симлар орқали самарали ҳаракатланадиган электронлар кўринишида узатилади.
Кўпчилик бундан ҳам яхшироқ усул бор деб ҳисоблайди: фотонлар шаклидаги ёруғликдан фойдаланиш.
Ёруғлик ўнлаб йиллар давомида оптик тола орқали узоқ масофали алоқа учун ишлатиб келинмоқда — ушбу мақола учун маълумотлар ҳам, эҳтимол, қайсидир босқичда оптик толали кабель орқали ўтган.
Бироқ тадқиқотчилар ва компаниялар толадан фойдаланишни маълумотлар марказининг ўзигача кенгайтиришни хоҳлашади.
Бу мураккаб муҳандисликни талаб қилади, бунда оптик компонентлар тўғридан-тўғри электр компонентларига, баъзан компьютер чипларининг ўзига уланади.
Бу технология фотоника деб аталади ва унинг асосий афзаллиги шундаки, ёруғлик электр энергияси каби иссиқлик ҳосил қилмайди. Камроқ иссиқлик маълумотлар маркази тизимларини совутиш учун камроқ энергия талаб қилинишини англатади.
«Сиз жуда кўп энергияни тежашингиз мумкин», дейди Cornerstone Labs кремний фотоникаси лабораторияси директори ўринбосари Каллум Литтлжонс.
, лекин уларни энергияга бир оз камроқ талабчан қилиши мумкин.
Литтлжонс, шунингдек, сиғимни ошириш учун бир канал орқали бир нечта маълумотлар оқимини юбориш мумкинлигини таъкидлайди.
Ирландиянинг Тиндалл тадқиқот институти фотоника қадоқлаш ва тизимлар интеграцияси бўйича тадқиқотлар раҳбари Питер О'Брайеннинг айтишича, олимлар ва тижорат компаниялари йиллар давомида фотоника устида ишлаб келишмоқда, бироқ технология бир қанча ишлаб чиқариш қийинчиликларига дуч келган.
Энди, О'Брайеннинг сўзларига кўра, технология лабораториядан кенг кўламли фойдаланишга ўтишга тайёр.
«Ҳозир оптика ва фотоника билан содир бўлаётган нарса — бу ўзига хос қайта ишга тушишдир», дейди у.
Сунъий интеллект чиплари гиганти Nvidia компанияси ушбу технологияни қўллаб-қувватлагани ҳам бунга ёрдам бермоқда.
Аммо фотоникага ўтиш оддий алмаштириш эмас, чунки у турли муҳандислик анъаналари ва турли таъминот занжирларини бирлаштиради.
«Биз электр томонида харажатларни камайтириш, уни қандай лойиҳалаш, қандай ишлаб чиқариш, қандай синаш ва қандай жорий этишни жуда яхши ўргандик», дейди Hewlett Packard Labs катта вице-президенти Эндрю Уилер.
Аммо у соҳа ҳали ҳам харажатларни қандай камайтиришни ўрганаётганини айтади.
Қийинчиликнинг бир қисми шундаки, ишлаб чиқариш жараёнининг турли босқичлари бутун дунё бўйлаб тарқалган. Масалан, якуний йиғиш Тайванда тўпланган қадоқлаш корхоналарида амалга оширилади.
Муҳандислик тўсиқлари ҳали ҳам мавжуд. Оптик тармоқ қурилмалари анча кам иссиқлик чиқариши мумкин, аммо маълумотлар маркази ичидаги бошқа компонентлар барибир атроф-муҳитни иситиб юборади.
Бу иссиқликка жуда сезгир бўлган оптик компонентлар учун муаммодир, деб тушунтиради Уилер. Агар маълумотлар маркази операторлари ва ускуна ишлаб чиқарувчилари қатъий ҳарорат чегараларида қола олмасалар, бу ишончлилик борасида хавотирларни келтириб чиқаради.
Оптик тармоқлар маълумотларни деярли ёруғлик тезлигида узата олса-да, уларни ўрнатиш ва уларга хизмат кўрсатиш барибир инсон тезлигида амалга оширилади. Тармоқ лойиҳачилари, техник қўллаб-қувватлаш муҳандислари ва ўрнатувчиларнинг барчаси ўрнатиш ва хизмат кўрсатиш учун янги кўникмаларни ўрганишлари керак.
Масалан, Шарпнинг айтишича, тола билан «сиз кескин бурилишлар қила олмайсиз. Уни қандай тузиш кераклиги бўйича кичик нозик жиҳатлар мавжуд».
Оптик толали кабеллар мис симларга қараганда жуда кам иссиқлик ҳосил қилади.
Ниҳоят, оптик тармоқнинг афзалликларига ёруғлик нафақат маълумотларни узатиш, балки уларни қайта ишлаш учун ҳам қўлланилгандагина тўлиқ эришиш мумкин, дейди Resolight.ai оптик компанияси бош директори Офер Шапиро.
Компания серверлар ўртасидаги алоқани бошқарадиган анъанавий электрон тармоқ коммутаторларини тўлиқ оптик қурилмаларга алмаштирадиган архитектурани таклиф қилмоқда.
Унинг таъкидлашича, маълумотларни фотонлардан электронларга ва яна фотонларга айлантиришни давом эттириш мантиққа тўғри келмайди.
Компьютер чиплари ва тармоқ элементлари ўртасидаги оптик уланишлар маълумотларни оптик соҳада сақлаб қолади ва бу янада кўпроқ энергияни тежайди, деб ҳисоблайди Шапиро.
Аммо бу келажакнинг иши. Ҳозирча эса компаниялар ҳали ҳам фотоника ишлаб чиқаришни кенгайтириш устида ишламоқда.
Литтлжонснинг айтишича, электроника ишлаб чиқаришдан олинган билимларни қайта ишлатиш қобилияти охир-оқибат фотоника таннархини пасайтиришга ёрдам беради.
«Биз уни жуда катта миқдорда ишлаб чиқаришимиз мумкинлигини биламиз, шунинг учун ҳам бу жуда қизиқарли технология, чунки у кўплаб соҳалар учун асос бўла олади».
Фотоника компонентлари одатда компьютер чипларида ишлатиладиган кремний компонентларидан каттароқдир.
Бу кутилмаган тарзда Cornerstone каби ташкилотлар процессорларнинг аввалги авлодлари учун ишлатилган эски кремний ишлаб чиқариш ускуналаридан қайта фойдаланиши мумкинлигини англатади.
Cornerstone ишлаб чиқариш воситаларидан бири аср бошида чиқарилган Pentium 4 чипларини ишлаб чиқариш учун фойдаланилган собиқ Intel ишлаб чиқариш линиясидан олинган.
Литтлжонснинг айтишича, электроника ишлаб чиқаришдан олинган билимларни қайта ишлатиш қобилияти охир-оқибат фотоника таннархини пасайтиришга ёрдам беради.
«Биз уни жуда катта миқдорда ишлаб чиқаришимиз мумкинлигини биламиз, шунинг учун ҳам бу жуда қизиқарли технология, чунки у кўплаб соҳалар учун асос бўла олади».