Yorugʻlik tezligiga oʻtish maʼlumotlar markazlarida elektr energiyasi isteʼmolini kamaytiradimi?
Elektr energiyasini tejash va quvvatni oshirish maqsadida maʼlumotlarni qayta ishlash markazlari mis simlardan yorugʻlikdan foydalanuvchi texnologiyalarga oʻtmoqda.
Yorugʻlik tezligiga oʻtish maʼlumotlar markazlarida elektr energiyasi isteʼmolini kamaytiradimi?
Maʼlumotlar markazlari oʻzlarining elektr va maʼlumotlar uzatish tizimlarida juda katta miqdorda mis isteʼmol qiladi. «Menimcha, biz mis davrining yakuniga yaqinlashyapmiz», deydi Digital Reality maʼlumotlar markazi operatorining bosh texnologi Kris Sharp.
U mis tugab boryapti demoqchi emas. Aksincha, Sharp va maʼlumotlar markazi sohasidagi koʻplab boshqa mutaxassislar undan kamroq foydalaniladi deb hisoblashadi.
Maʼlumotlar markazlari ushbu metallning ulkan miqdoriga tayanadi: taxminan 100 MVt quvvatga ega odatiy obʼyektga (maʼlumotlar markazining hajmi elektr quvvati birligi boʻlgan megavattlarda oʻlchanadi) taxminan 400 tonna mis sarflanadi.
Ushbu misning katta qismi maʼlumotlar markazini elektr bilan taʼminlash uchun zarur boʻlgan elektr infratuzilmasida va sovutish tizimlarida ishlatiladi. Ammo 100 MVt quvvatli obʼyektda maʼlumotlarni qayta ishlash bilan shugʻullanuvchi kompyuter serverlari tomonidan 70 tonnagacha mis ishlatiladi.
Shu bilan birga, ushbu kompyuter serverlarini bir-biri bilan bogʻlaydigan tarmoq simlari uchun 20 tonnagacha mis sarflanadi.
Maʼlumotlar markazi boʻylab ilon izi boʻlib choʻzilgan aynan mana shu spagettisimon simlarda misning oʻrnini bosuvchi vosita izlanmoqda.
«Ushbu GPU, CPU va butun hisoblash tizimi oʻrtasidagi simlar bizni sekinlashtirayotgan narsadir», deydi Sharp.
Maʼlumotlar markazlari ichida maʼlumotlar mis simlar orqali samarali harakatlanadigan elektronlar koʻrinishida uzatiladi.
Koʻpchilik bundan ham yaxshiroq usul bor deb hisoblaydi: fotonlar shaklidagi yorugʻlikdan foydalanish.
Yorugʻlik oʻnlab yillar davomida optik tola orqali uzoq masofali aloqa uchun ishlatib kelinmoqda — ushbu maqola uchun maʼlumotlar ham, ehtimol, qaysidir bosqichda optik tolali kabel orqali oʻtgan.
Biroq tadqiqotchilar va kompaniyalar toladan foydalanishni maʼlumotlar markazining oʻzigacha kengaytirishni xohlashadi.
Bu murakkab muhandislikni talab qiladi, bunda optik komponentlar toʻgʻridan-toʻgʻri elektr komponentlariga, baʼzan kompyuter chiplarining oʻziga ulanadi.
Bu texnologiya fotonika deb ataladi va uning asosiy afzalligi shundaki, yorugʻlik elektr energiyasi kabi issiqlik hosil qilmaydi. Kamroq issiqlik maʼlumotlar markazi tizimlarini sovutish uchun kamroq energiya talab qilinishini anglatadi.
«Siz juda koʻp energiyani tejashingiz mumkin», deydi Cornerstone Labs kremniy fotonikasi laboratoriyasi direktori oʻrinbosari Kallum Littljons.
, lekin ularni energiyaga bir oz kamroq talabchan qilishi mumkin.
Littljons, shuningdek, sigʻimni oshirish uchun bir kanal orqali bir nechta maʼlumotlar oqimini yuborish mumkinligini taʼkidlaydi.
Irlandiyaning Tindall tadqiqot instituti fotonika qadoqlash va tizimlar integratsiyasi boʻyicha tadqiqotlar rahbari Piter O'Brayenning aytishicha, olimlar va tijorat kompaniyalari yillar davomida fotonika ustida ishlab kelishmoqda, biroq texnologiya bir qancha ishlab chiqarish qiyinchiliklariga duch kelgan.
Endi, O'Brayenning soʻzlariga koʻra, texnologiya laboratoriyadan keng koʻlamli foydalanishga oʻtishga tayyor.
«Hozir optika va fotonika bilan sodir boʻlayotgan narsa — bu oʻziga xos qayta ishga tushishdir», deydi u.
Sunʼiy intellekt chiplari giganti Nvidia kompaniyasi ushbu texnologiyani qoʻllab-quvvatlagani ham bunga yordam bermoqda.
Ammo fotonikaga oʻtish oddiy almashtirish emas, chunki u turli muhandislik anʼanalari va turli taʼminot zanjirlarini birlashtiradi.
«Biz elektr tomonida xarajatlarni kamaytirish, uni qanday loyihalash, qanday ishlab chiqarish, qanday sinash va qanday joriy etishni juda yaxshi oʻrgandik», deydi Hewlett Packard Labs katta vitse-prezidenti Endryu Uiler.
Ammo u soha hali ham xarajatlarni qanday kamaytirishni oʻrganayotganini aytadi.
Qiyinchilikning bir qismi shundaki, ishlab chiqarish jarayonining turli bosqichlari butun dunyo boʻylab tarqalgan. Masalan, yakuniy yigʻish Tayvanda toʻplangan qadoqlash korxonalarida amalga oshiriladi.
Muhandislik toʻsiqlari hali ham mavjud. Optik tarmoq qurilmalari ancha kam issiqlik chiqarishi mumkin, ammo maʼlumotlar markazi ichidagi boshqa komponentlar baribir atrof-muhitni isitib yuboradi.
Bu issiqlikka juda sezgir boʻlgan optik komponentlar uchun muammodir, deb tushuntiradi Uiler. Agar maʼlumotlar markazi operatorlari va uskuna ishlab chiqaruvchilari qatʼiy harorat chegaralarida qola olmasalar, bu ishonchlilik borasida xavotirlarni keltirib chiqaradi.
Optik tarmoqlar maʼlumotlarni deyarli yorugʻlik tezligida uzata olsa-da, ularni oʻrnatish va ularga xizmat koʻrsatish baribir inson tezligida amalga oshiriladi. Tarmoq loyihachilari, texnik qoʻllab-quvvatlash muhandislari va oʻrnatuvchilarning barchasi oʻrnatish va xizmat koʻrsatish uchun yangi koʻnikmalarni oʻrganishlari kerak.
Masalan, Sharpning aytishicha, tola bilan «siz keskin burilishlar qila olmaysiz. Uni qanday tuzish kerakligi boʻyicha kichik nozik jihatlar mavjud».
Optik tolali kabellar mis simlarga qaraganda juda kam issiqlik hosil qiladi.
Nihoyat, optik tarmoqning afzalliklariga yorugʻlik nafaqat maʼlumotlarni uzatish, balki ularni qayta ishlash uchun ham qoʻllanilgandagina toʻliq erishish mumkin, deydi Resolight.ai optik kompaniyasi bosh direktori Ofer Shapiro.
Kompaniya serverlar oʻrtasidagi aloqani boshqaradigan anʼanaviy elektron tarmoq kommutatorlarini toʻliq optik qurilmalarga almashtiradigan arxitekturani taklif qilmoqda.
Uning taʼkidlashicha, maʼlumotlarni fotonlardan elektronlarga va yana fotonlarga aylantirishni davom ettirish mantiqqa toʻgʻri kelmaydi.
Kompyuter chiplari va tarmoq elementlari oʻrtasidagi optik ulanishlar maʼlumotlarni optik sohada saqlab qoladi va bu yanada koʻproq energiyani tejaydi, deb hisoblaydi Shapiro.
Ammo bu kelajakning ishi. Hozircha esa kompaniyalar hali ham fotonika ishlab chiqarishni kengaytirish ustida ishlamoqda.
Littljonsning aytishicha, elektronika ishlab chiqarishdan olingan bilimlarni qayta ishlatish qobiliyati oxir-oqibat fotonika tannarxini pasaytirishga yordam beradi.
«Biz uni juda katta miqdorda ishlab chiqarishimiz mumkinligini bilamiz, shuning uchun ham bu juda qiziqarli texnologiya, chunki u koʻplab sohalar uchun asos boʻla oladi».
Fotonika komponentlari odatda kompyuter chiplarida ishlatiladigan kremniy komponentlaridan kattaroqdir.
Bu kutilmagan tarzda Cornerstone kabi tashkilotlar protsessorlarning avvalgi avlodlari uchun ishlatilgan eski kremniy ishlab chiqarish uskunalaridan qayta foydalanishi mumkinligini anglatadi.
Cornerstone ishlab chiqarish vositalaridan biri asr boshida chiqarilgan Pentium 4 chiplarini ishlab chiqarish uchun foydalanilgan sobiq Intel ishlab chiqarish liniyasidan olingan.
Littljonsning aytishicha, elektronika ishlab chiqarishdan olingan bilimlarni qayta ishlatish qobiliyati oxir-oqibat fotonika tannarxini pasaytirishga yordam beradi.
«Biz uni juda katta miqdorda ishlab chiqarishimiz mumkinligini bilamiz, shuning uchun ham bu juda qiziqarli texnologiya, chunki u koʻplab sohalar uchun asos boʻla oladi».