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话说AI数据中心

话说AI数据中心 云容灾备份安全治理
2025-03-03
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AI数据中心

AI数据中心,即智能计算中心,是基于最新人工智能理论,采用领先的人工智能计算架构,提供人工智能应用所需算力服务、数据服务和算法服务的公共算力新型基础设施,通过算力的生产、聚合、调度和释放,高效支撑数据开放共享、智能生态建设、产业创新聚集。
AI模型计算对算力的消耗大,单个AI计算单元难以满足算力需求。为了缩短训练时间,通常采用分布式技术对模型和数据进行切分,将训练任务分解为多个子任务,在多个计算节点上同时进行。每个计算节点完成计算任务后,需要进行结果的聚合,完成每一轮次的学习。在这一过程中,多个AI芯片之间需要高速互联,AI服务器之间需要高速通信。因而,需要智算中心网络提供低时延、大带宽、稳定运行的保障,并能够支持大规模计算节点,能够提供方便运维的手段。
分析AI训练数据的一半时间消耗在网络上,在关注使用GPU服务器处理数据的用时,人工智能数据的一半处理过程都发生在网络中。所以,需要更加关注数据中心网络所能提供的速度和灵活性,以避免其成为整个数据中心的性能瓶颈。构建高度可扩展的网络是AI数据中心的关键所在,考虑到未来的增长能力,网络交换架构必须包括横向和纵向扩展的硬件,网络操作系统需要带有应对数据包突增、负载平衡和智能流量重定向等数据中心高级功能,这样才可在AIGC网络内超负荷的 GPU 处理单元之间智能地重新路由流量。
两者的核心区别主要体现在“运营场景”和“架构设计”层面,具体:
1、AI 数据中心主要需要大量的 GPU、TPU 等加速器资源,用于训练和推理 AI 模型;而普通数据中心则主要使用 CPU 资源。GPU/TPU 对电源、散热、网络等基础设施的要求更高。
2、AI 计算具有高度并行化和大规模并行特点,需要支持大规模 GPU 集群的同步训练;而普通数据中心的计算通常是传统的单机或小规模并行。
3、AI 训练通常需要大量高带宽、低延迟的存储资源,以支持快速读取海量训练数据。而普通数据中心对存储的带宽和延迟要求相对较低。
除此之外,基础软件堆栈、网络、运维模式也存在差异性。
总的来说,AI 数据中心在硬件配置、存储系统、网络架构和软件堆栈方面都有特定的优化,以满足 AI 任务的需求。而普通数据中心则更侧重于多用途计算任务的灵活性和可靠性。

AI数据中心是一种专门用于支持人工智能计算和应用的数据中心。与普通数据中心相比,AI数据中心需要具备更高的计算和存储能力,以支持大规模的AI计算和数据处理。同时,AI数据中心还需要具备更高的网络带宽和更低的延迟,以支持实时的AI应用场景。

在计算方面,AI数据中心通常采用GPU(图形处理器)或TPU(张量处理器)等专门的硬件加速器,以提高计算效率和性能。在存储方面,AI数据中心需要具备更高的存储容量和更快的存取速度,以支持海量的数据处理和存储。在网络方面,AI数据中心需要具备更高的带宽和更低的延迟,以支持实时的AI应用场景。

此外,AI数据中心还需要具备更高的能源效率和可靠性,以确保长时间的稳定运行。为此,AI数据中心通常采用先进的冷却技术、智能化的能源管理系统和高可靠性的硬件设备等。最重要的2点
1、电力供应。普通的数据中心每个机柜的功能在10~15KW,AI数据中心因为 GPU 卡的功率要求,基本都是40KW起步,如果按普通的数据中心规划,电力基本无法承受。和电力供应对应的制冷要求更高
2、网络。普通的数据中心节点的网络基本是10G,AI数据中心因为需要更快的传输数度(分布式计算、共享数据传输),通讯网络节点基本是40~100G。

揭秘AI数据中心价值链,主要组成部分

 1. 电力传输(Power Transmission):

 • 公司:ABB, EATON, Schneider Electric, aspentech 

2. 发电(Power Generation):

 • 公司:Vistra, Constellation 

3. 架外设备(Outside the Rack): 

• 中压/低压电力及开关设备(Power MV/LV & Switchgear):

 • 公司:EATON, Vertiv, Schneider Electric, Siemens, ABB, Hitachi

 • 热管理及HVAC(Thermal Management & HVAC):

 • 公司:Emerson, Trane, Carrier, nVent, Stulz, Vertiv • UPS及备用电源(UPS & Backup Power): 

• 公司:CAT, ABB, Vertiv, Atlas Copco, Generac, EATON • 建筑自动化及安全(Building Automation and Security): 

• 公司:Honeywell, legrand, paloalto, Cisco, Rockwell Automation

 4. 架内设备(Inside the Rack): 

• 处理器(Processors): 

• 公司:NVIDIA, arm, AMD, Marvell, intel, Ampere, TSMC, SK hynix • 网络设备(Networking):

 • 公司:NVIDIA, Broadcom, Marvell, ARISTA, Amphenol

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一张图读懂一个产业,读懂数据中心建设

人工智能(AI)技术的快速发展,AI 数据中心建设正掀起一场投资热潮,类似于高速公路和电网这样的基础设施,未来将成为推动经济生产力的重要引擎。在这一趋势中,Oracle 被视为最具潜力的赢家之一,其在云服务和 AI 模型支持方面的布局为其打开了巨大的增长空间。

而从芯片设计到冷却系统,这张全景图清晰展示了整个AI数据中心的价值链,覆盖了“机架内”和“机架外”两大领域。

🔍 机架内(Inside the Rack)

 • 芯片设计与IP:NVIDIA、AMD、Arm等依然是行业核心玩家,特别是在AI算力需求下,ASIC自定义芯片(如AWS和Microsoft)也成了关键领域。 

• 组件与内存:HBM(高带宽存储)需求迅猛增长,SK Hynix和三星等存储供应商成为赢家。 

• 网络连接:NVIDIA和Broadcom正通过高性能网络解决方案强化数据中心效率。 

🔍 机架外(Outside the Rack)

 • 电源与热管理:Schneider Electric、Vertiv等公司在电源效率和冷却系统方面提供了全面的解决方案,是数据中心稳定运行的重要保障。

 • 制造设备与测试:ASML和Lam Research等公司在芯片制造设备领域的垄断地位,奠定了整个行业的技术基础。 

🌐 投资启示

 1. 芯片赛道仍是关键:随着AI训练模型越来越大,对算力的需求也水涨船高,特别是NVIDIA在GPU领域的领先地位无可撼动。

 2. 存储与网络潜力巨大:随着AI模型对内存和带宽的需求激增,SK Hynix、Arista等供应商将持续受益。 

3. 基础设施重要性提升:从电源到冷却系统,数据中心运行背后的配套产业链正在吸引越来越多的投资者关注。 这不仅仅是一场技术革命,更是一场覆盖芯片、制造、能源管理等多领域的资本盛宴。

总之,AI数据中心是一种专门用于支持人工智能计算和应用的数据中心,与普通数据中心相比,需要具备更高的计算、存储和网络能力,以支持大规模的AI计算和数据处理。同时,AI数据中心还需要具备更高的能源效率和可靠性,以确保长时间的稳定运行。

数据内容部分参考来源:TWT企业IT交流平台

结束语:

以数为基,以知为擎,双轮驱动,化数为智,智见世界,慧抵彼岸,有灵启赋!

【声明】内容源于网络
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