Haben Rechenzentren im Zeitalter der KI ausgedient? Nicht nach unserer Einschätzung

Chris Sharp, Chief Technology Officer

Rechenzentren für die Zukunft konzipieren

In meiner Rolle als CTO werde ich oft gefragt, wie Digital Realty seine Rechenzentren so konzipiert, dass sie neue und zukünftige Arbeitslasten sowohl effizient als auch nachhaltig unterstützen.

Wie stellen wir sicher, dass Rechenzentren, die für den einfachen Anwendungsfall des Webhostings gebaut wurden, die nächste Generation von KI-Workloads und die riesigen Datenmengen, die gespeichert, übertragen und verarbeitet werden müssen, unterstützen können?

Meine Antwort? Digital Realty hat 2017 erstmals öffentlich über die Auswirkungen von KI auf Rechenzentren berichtet, aber wir haben die Entwicklung schon lange vorher verfolgt. Wir haben die erforderliche Variabilität und Modularität in unsere Rechenzentrumsentwürfe eingebaut und so den Wendepunkt vorweggenommen, der zu einer Flut von KI-Anwendungen führte.

Bei der KI-fähigen Infrastruktur, die Sie für KI-Innovationen benötigen, geht es nicht nur um den Bau eines einzelnen Rechenzentrums. Erfahren Sie hier, warum eine modulare globale Rechenzentrumsplattform erforderlich ist, die Ihre Anforderungen in großem Umfang erfüllen kann.

Anforderungen an die IT-Infrastruktur entwickeln sich ständig weiter

Das Internet, seine Nutzung und die Infrastruktur, die es unterstützt, verändern sich ständig.

KI ist nicht die erste neue Technologie, die sich auf die Anforderungen an die IT-Infrastruktur auswirkt, und sie wird auch nicht die letzte sein.

Durch das Entstehen und die Entwicklung von Technologien wie E-Mail, Webbrowsing, Social Media und Videostreaming haben sich die Bedürfnisse nach Skalierbarkeit und Komplexität von Rechenzentren und der Infrastruktur in unseren Rechenzentren massiv verändert.

Spezielle Anforderungen an die IT-Infrastruktur von KI

Durch Künstliche Intelligenz wird eine neue Generation von Chips, Netzwerkkomponenten und anderer Infrastruktur im Rechenzentrum eingesetzt. Wir haben große Veränderungen bei der Größe und Anzahl der Netzwerke, die mit unseren Rechenzentren verbunden sind, und bei der Menge der in einem typischen Unternehmen gespeicherten Daten beobachtet. Aus diesem Grund teilen wir seit Jahren unsere Erkenntnisse über Connected Data Communities und die Auswirkungen von Data Gravity.

Künstliche Intelligenz erfordert mehr Rechen-, Netzwerk- und Speicherinfrastruktur als jede andere Weiterentwicklung des Internets seit der Cloud, und in vielen Fällen glauben wir, dass sie noch intensiver sein wird.

Wir waren aktiv an dieser Entwicklung beteiligt: Die globale Rechenzentrumsplattform von Digital Realty, PlatformDIGITAL®, wurde als Ausgangspunkt für viele bahnbrechende KI-Trainingssätze und -Anwendungen gewählt, die zeigen, was möglich ist. Wir haben zum Beispiel Kunden wie Castle Globali , SURFsaraii und Graphcoreiii mit der erforderlichen Infrastruktur unterstützt, um ihre Innovation anzutreiben. Außerdem nutzen wir unsere Erfahrung, unser Fachwissen und unsere Partnerschaften, um die Unternehmen zu unterstützen, die heute bereit sind, ihre KI-Reise zu beginnen. Kürzlich haben wir bekannt gegeben, dass wir einer der ersten Rechenzentrumsanbieter weltweit sind, der NVIDIA DGX H100-ready ist, und zwar als Teil von NVIDIAs DGX-Ready Data Center Program für unser neuestes Rechenzentrum in Osaka, Japan, KIX13.

System der Systeme: Zeitlose Rechenzentrumdesigns durch modulare Systeme

Die Rechenzentren von Digital Realty bestehen aus vielen einzelnen Komponenten, angefangen bei der Kühlung eines Racks auf einer Etage, in einer Suite, in einem Gebäude oder an einem unserer Standorte.

Durch die Gestaltung des Rechenzentrums als modulares, miteinander vernetztes System können wir nur ein oder eine kleine Anzahl dieser Komponenten auf einmal weiterentwickeln, ohne alles auf einmal neu gestalten oder umrüsten zu müssen. Dieser Ansatz wird als „System der Systeme“ bezeichnet und ist kosteneffektiv und betrieblich effizient. Wir gehen davon aus, dass unsere Kunden von der Modularität profitieren werden, da sie den Zeit- und Kostenaufwand für die Unterstützung neuer Infrastrukturen verringern.

Modulares System ermöglicht maßgeschneiderte KI-Implementierungen

Dank dieses Designansatzes können wir auch die individuellen Anforderungen eines Kunden erfüllen, ohne andere zu beeinträchtigen. Dies ist entscheidend, um den Anforderungen von künstlicher Intelligenz gerecht zu werden, da neue IT-Installationen oft schnell benötigt werden und spezielle Anforderungen an den Stromverbrauch und die Kühlung stellen.

KI-Anwendungen verändern die Größe und Dichte der auf PlatformDIGITAL® bereitgestellten IT-Infrastruktur, was sich direkt auf die Gestaltung unserer Rechenzentren auswirkt, um den Bedürfnissen unserer Kunden nachzukommen.

Einige KI-gestützte Infrastrukturen benötigen beispielsweise das 10-fache des branchenüblichen Stromverbrauchs pro Rack, müssen aber dennoch auf der gleichen Fläche wie herkömmliche Infrastrukturen mit geringerem Stromverbrauch installiert werden. Unser hochgradig modularer Ansatz ermöglicht dieses Maß an Flexibilität problemlos.

Modulbauweise ermöglicht nachhaltige Kühltechniken

Ein weiteres Beispiel für die modulare Designphilosophie von Digital Realty ist der Einsatz von Flüssigkeitskühlung in unseren Rechenzentren.

Die Kühlungsanforderungen der KI-Infrastruktur lassen das Interesse an Flüssigkeitskühlung im Rechenzentrum steigen. Diese Kühlmethode unterscheidet sich von der herkömmlichen Luftkühlung durch einen Kreislauf aus Kühlmittel, das durch die Anlage gepumpt wird, sich an den wärmeerzeugenden Chips in den Racks aufheizt und dann diese Wärme zu einem großen Radiator leitet, wo sie abgeführt werden kann.

^{Computer-CPU, die durch Flüssigkeitskühlung auf einem Motherboard gekühlt wird}

Die Flüssigkeitskühlung ist eine hocheffiziente Methode zur Kühlung von KI-Infrastrukturen, da die Dichte von Flüssigkeit 800-mal höher ist als die von Luft. Dadurch kann die Flüssigkeit überschüssige Wärme viel leichter von den IT-Geräten ableiten. Außerdem können Rechenzentren so den Strom der Energieversorger effizienter nutzen und den Gesamtstromverbrauch senken.

Ein besonders gutes Beispiel für unsere modulare Designphilosophie ist eben diese Flüssigkeitskühlung. Noch vor fünf Jahren war der Einsatz von Flüssigkeitskühlung im Rechenzentrum eine Ausnahmeerscheinung - die damaligen Anwendungen erzeugten einfach nicht genug Wärme, um den Einsatz zu rechtfertigen. Heute wird sie zunehmend als unabdingbare Voraussetzung für die Bereitstellung komplexer KI-Infrastrukturen angesehen.

Viele der Rechenzentren von Digital Realty verfügen über ein System mit Flüssigkühlung, das zu diesem Zweck verwendet werden kann, einige aber auch nicht - was uns jedoch nicht daran hindert, unseren Kunden Lösungen zur Flüssigkeitskühlung anzubieten.

Wir haben jahrelang geforscht und zahlreiche Möglichkeiten entwickelt, um neue Kühlanforderungen zu erfüllen. So setzen wir beispielsweise hocheffiziente Luftkühlung und andere alternative Flüssigkeitskühltechnologien ein, die in einem Stockwerk, einer Suite oder sogar in einem einzelnen Rack untergebracht werden können. Wir sind in der Lage, diese Alternativen zu nutzen, weil unsere Konstruktionen modular sind.

^{Rückwärtiger Wärmetauscher zur Kühlung eines High-Performance Computing (HPC)-Systems in einem Rechenzentrum von Digital Realty}

Mit unserem modularen Ansatz können wir nicht nur die vom Kunden geforderten Lieferzeiten und Leistungsziele erfüllen, sondern auch kosteneffizient und äußerst nachhaltig arbeiten. Wir sind bestrebt, die effizienteste Technologie zu verwenden, die den jeweiligen Kundenbedürfnissen entspricht, und kombinieren sie sogar auf globaler Ebene.

Flexibilität schafft Komplexität: keine Einheitslösung für alle

Das Betreiben individueller Systeme mit einer Leistung von über 2,4 Gigawatt mag beängstigend erscheinen, aber das ist es, was wir bei Digital Realty am besten können. PlatformDIGITAL® ist die weltweit führende globale Rechenzentrumsplattform mit dem größten Multi-Tenant-Rechenzentrums-Footprint. Wir haben unser Know-how und unsere Fähigkeiten durch die Zusammenarbeit mit mehr als 5.000 der größten und innovativsten Unternehmen der Welt weiterentwickelt.

Aber es geht nicht nur darum, was wir heute tun können: Wir sind bereit, unsere Kunden auch in den nächsten Jahren und Jahrzehnten zu unterstützen. Es ist abzusehen, dass Digital Realty in den nächsten Jahren mehrere Hundert Megawatt an weiterer Rechenzentrumskapazität in Betrieb nehmen wird, die genauso zukunftssicher konzipiert sind wie unsere anderen Einrichtungen.

IT-Infrastruktur - Bereits am Anfang das Ziel vor Augen

Digital Realty hat bereits vor über sechs Jahren damit begonnen, die zukünftigen Auswirkungen von Künstlicher Intelligenz auf das Internet und das Rechenzentrum zu untersuchen.

Wenngleich wir nicht vorhersagen können, wann eine Anwendung ausgereift ist oder ein KI-gestützter Service das nächste "Big Thing" wird, haben wir bei unseren Kunden immer wieder die Erfahrung gemacht, dass der Schlüssel zu einer erfolgreichen digitalen Transformation darin liegt, dass sie ihre Infrastrukturimplementierungen so weit wie möglich mit Blick auf die Zukunft planen.

Wenn Sie jetzt überlegt vorgehen, um eine zukunftssichere Infrastruktur zu entwickeln und zu implementieren, sparen Sie auf lange Sicht Zeit und Geld.

Nutzen Sie unser Whitepaper KI für IT-Führungskräfte, um zu erfahren, wie Sie Ihre IT-Infrastruktur für KI-Innovationen optimieren können.

Dies ist Teil 2 einer 3-teiligen Serie über KI-fähige Rechenzentren-Infrastruktur:

• Teil 1: Harness AI's Potential and Navigate Disruption with Digital Realty
• Teil 2: Haben Rechenzentren im Zeitalter der KI ausgedient? Nicht nach unserer Einschätzung
• Teil 3: Integrating AI with Legacy Infrastructure

^{i Digital Realty, Digital Realty Investor Day presentation, Slide 18, 2017.
ii Digital Realty, Digital Realty Investor Day presentation, Slide 18, 2017.
iii Digital Realty, Digital Realty Partners with G-Core Labs and Graphcore to Accelerate AI Deployment Globally on PlatformDIGITAL®, 2022.}