Os designs de infraestruturas flexíveis e escaláveis são cruciais para permitir a inovação em IA, desde que as implementações e a utilização não sejam feitas à custa da fiabilidade e eficiência.
As plataformas informáticas aceleradas e os serviços na cloud estão a impulsionar sistemas de energia com um desafio cada vez mais complexo. Estas instalações têm de proporcionar uma fiabilidade inabalável, apoiar a crescente procura de energia e reduzir o impacto ambiental. Ao mesmo tempo, estas exigências estão a causar uma grande pressão nas redes de serviços públicos e estão a remodelar a forma como os operadores de centros de dados – hiperescaladores e empresas – se aproximam da gestão de energia, tornando a inovação e a responsabilidade ambiental prioridades críticas para o futuro.
Cargas de trabalho de IA e complexidade energética
A IA surgiu rapidamente como uma força motriz por detrás de muitas indústrias. Mas, para toda a sua promessa, a IA vem com requisitos energéticos significativos. Os modelos de IA de formação consomem enorme potência computacional, levando muitas vezes a pequenas explosões de procura de energia intensa que levam os sistemas de energia aos seus limites. Ao contrário das cargas de trabalho de TI tradicionais com necessidades de energia consistentes, a IA introduz picos imprevisíveis de alta densidade que exigem que os sistemas sejam capazes de adaptação rápida. Por outro lado, as instalações mal equipadas para lidar com estas flutuações rápidas de carga podem causar deterioração rápida do equipamento e potenciais períodos de inatividade.
Figura 1. Os requisitos de energia das cargas de IA são caracterizados por aumentos acentuados e de curto prazo na procura.
Para os operadores de centros de dados, este é um desafio técnico, tanto como um imperativo empresarial estratégico. Manter o tempo de atividade ao mesmo tempo que dimensiona as cargas de trabalho de IA pode fazer a diferença entre permanecer competitivo e ficar para trás. Para enfrentar estes desafios, os sistemas de energia devem evoluir para lidar com a variabilidade e intensidade das plataformas informáticas orientadas por IA.
A tensão nas redes elétricas
Com os requisitos energéticos dos centros de dados a aumentar, particularmente em regiões onde as instalações de hiperescala estão geograficamente agrupadas, tornaram-se grandes intervenientes no ecossistema energético. Em primeiro lugar, as companhias elétricas estão a esforçar-se por acompanhar. A expansão da capacidade do centro de dados é frequentemente adiada porque as redes locais simplesmente não têm a infraestrutura para fornecer a energia necessária. Em segundo lugar, esta expansão exige que as operadoras não se concentrem apenas na eficiência energética interna, mas também desempenhem um papel ativo na estabilidade energética regional.
Como pode a indústria resolver isto? Soluções interativas em rede, como sistemas de fonte de alimentação ininterrupta (UPS), oferecem parte da resposta. A incorporação de sistemas de armazenamento de energia de bateria (BESS) juntamente com ou incorporados nos componentes da UPS permite aos centros de dados armazenar energia durante as horas de pico e libertá-la durante a procura de pico. Esta funcionalidade mitiga a tensão na rede e cria simultaneamente oportunidades para utilizar energia armazenada e controlos avançados de gestão de energia, quando necessário, para ajudar a rede a manter a estabilidade, equilibrando dinamicamente o fornecimento e a procura de energia.
Rumo à eficiência e responsabilidade ambiental
O consumo de energia do centro de dados deu ênfase ao impacto ambiental, destacando que as práticas das instalações devem ser ambientalmente responsáveis, não uma opção. As operadoras estão cada vez mais a ser escrutinadas para as suas emissões de Âmbitos 1 e 2, tornando fundamental adotar práticas que minimizem as pegadas de carbono e as perdas de energia.
Um dos avanços mais promissores aqui é a mudança de baterias de chumbo-ácido reguladas por válvula (VRLA) para tecnologia de iões de lítio (iões de lítio). Em comparação com os seus antecessores, as baterias de iões de lítio oferecem uma vida útil mais longa, tempos de recarga mais rápidos e uma pegada física mais pequena. Isto significa menos substituições, menos tempo de inatividade e maior flexibilidade de instalação. Mas a maior vantagem das baterias de iões de lítio é que são ideais para integrar fontes de energia alternativas, servindo como ponte que transforma fontes solares intermitentes ou outras fontes de energia em energia de reserva fiável.
Os sistemas de distribuição energeticamente eficientes, como designs de barramento aberto e distribuição de energia em bastidor de alta tensão, são críticos para fornecer mais energia, minimizar perdas e maximizar a eficiência. Os operadores também estão a adotar estratégias mais inteligentes, tais como sistemas de energia modulares, que permitem às instalações expandir gradualmente o fornecimento de energia sem interromper as operações. Estas inovações não só reduzem os custos operacionais, como também estão alinhadas com objetivos ambientais mais amplos.
Perspetivas úteis
Criar um roteiro de alto nível e navegar nestes desafios em evolução requer uma abordagem inovadora:
- Conceção para flexibilidade: Os sistemas de energia expansíveis e modulares permitem o crescimento da infraestrutura em conjunto com IA e outras cargas de trabalho de alto desempenho.
- Integre soluções avançadas de gestão de energia: Os sistemas de gestão de energia resiliente (EPMS) oferecem informações em tempo real sobre a utilização de energia, permitindo decisões mais inteligentes que otimizam o desempenho.
- Colaborar com líderes da indústria: Trabalhar com parceiros experientes que oferecem experiência em engenharia e um amplo portefólio de soluções pode fazer toda a diferença.
Olhar para o futuro
A unidade de alimentação de centros de dados está a crescer para ser um foco central para a gestão de energia e desenvolvimento tecnológico; é a espinha dorsal do futuro da indústria. Adaptar-se a tendências como volumes de trabalho orientados por IA, tensão da rede e aumento das expetativas de responsabilidade ambiental exigirá que os operadores repensem todas as fases do grupo eléctrico, da rede ao chip.
Para saber mais sobre as inovações que moldam esta transformação, transfira o e-book “The Data Center Power Train: Gerir energia da rede ao chip” e começar a preparar o centro de dados para um futuro mais inteligente e mais eficiente em termos de recursos.
