NVIDIA 推出液冷 GPU，助力實現(xiàn)可持續(xù)、高效計算

為了遏制氣候變化，全球企業(yè)正在加快構(gòu)建高性能、高能效的數(shù)據(jù)中心，Equinix 邊緣基礎(chǔ)設(shè)施主管 Zac Smith 也參與其中。

他所效力的 Equinix 是一家全球服務(wù)提供商，旗下管理的數(shù)據(jù)中心超過 240 個，致力于在業(yè)內(nèi)率先實現(xiàn)氣候中和。

“一萬家客戶依賴Equinix達(dá)成氣候中和的目標(biāo)。他們需要更大量的數(shù)據(jù)以及更高水平的智能，而這通常有賴于AI，且他們希望能夠以一種具有可持續(xù)性的方式來實現(xiàn)。”Smith 說道。2000 年代初還在茱莉亞音樂學(xué)院讀研的他，為紐約的音樂家同僚們搭建了網(wǎng)站，由此與技術(shù)結(jié)下不解之緣。

能效穩(wěn)步提升

截至 4 月，Equinix 已發(fā)行 49 億美元的綠色債券。Equinix 將通過這些投資工具來優(yōu)化電源使用效率 (PUE)，以期減少對環(huán)境的影響。PUE 是一種行業(yè)指標(biāo)，用于衡量數(shù)據(jù)中心使用的能源有多少直接用于計算任務(wù)。

數(shù)據(jù)中心運營商正試圖將 PUE 降至接近 1.0 的理想水平。Equinix 設(shè)施目前的平均PUE為 1.48，而其旗下新數(shù)據(jù)中心的 PUE 最低可低于 1.2。

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從 PUE來看，Equinix 正在穩(wěn)步提升數(shù)據(jù)中心的能效

Equinix 于 1 月新啟動了一個專門用于提升能效的設(shè)施，在此方向上更進(jìn)一步。其中一部分工作側(cè)重于液冷技術(shù)。

液冷技術(shù)誕生于大型機時代，在 AI 時代日臻成熟。如今，液冷技術(shù)已經(jīng)以直接芯片（Direct-to-Chip）冷卻的形式廣泛應(yīng)用于全球高速超級計算機。

NVIDIA GPU 在 AI 推理和高性能計算方面的能效已比 CPU 高出 20 倍， 而加速計算也順理成章地將采用液冷技術(shù)。

通過加速提高效率

如果將全球所有運行 AI 和 HPC 的 CPU 服務(wù)器切換為 GPU 加速系統(tǒng)，每年可節(jié)省高達(dá) 11 萬億瓦時的能源。節(jié)約的能源量可供 150 多萬套房屋使用一年。

今日，NVIDIA 發(fā)布了率先采用直接芯片（Direct-to-Chip）冷卻技術(shù)的數(shù)據(jù)中心 PCIe GPU，為可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)了自己的力量。

Equinix 正在驗證 A100 80GB PCIe 液冷 GPU 在其數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用，這也是該公司為實現(xiàn)可持續(xù)性冷卻和熱量捕獲的綜合性方案中的一部分。GPU 現(xiàn)已進(jìn)入試用階段，預(yù)計將于今年夏季正式發(fā)布。

節(jié)約用水和用電

“這是我們實驗室中引入的首款液冷 GPU，我們倍感興奮，因為客戶迫切希望通過可持續(xù)的方式來利用 AI，”Smith 說道。

數(shù)據(jù)中心運營商旨在淘汰用于冷卻數(shù)據(jù)中心內(nèi)部氣體的冷水機組，因其每年會蒸發(fā)數(shù)百萬加侖的水量。而借助液冷技術(shù)，系統(tǒng)僅需對封閉系統(tǒng)中的少量液體進(jìn)行循環(huán)利用，并能夠著重于主要的發(fā)熱點。

Smith說： “我們將變廢為寶?！?/p>

同等性能，更少耗電

在單獨的測試中，Equinix 和 NVIDIA 均發(fā)現(xiàn)：采用液冷技術(shù)的數(shù)據(jù)中心工作負(fù)載可與風(fēng)冷設(shè)施持平，同時消耗的能源減少了約 30%。NVIDIA 估計，液冷數(shù)據(jù)中心的 PUE 可能達(dá)到 1.15，遠(yuǎn)低于風(fēng)冷的 PUE 1.6。

在空間相同的條件下，液冷數(shù)據(jù)中心可以實現(xiàn)雙倍的計算量。這是由于 A100 GPU 僅使用一個 PCIe 插槽，而風(fēng)冷 A100 GPU 需使用兩個 PCIe 插槽。

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NVIDIA 借助液冷技術(shù)達(dá)到了節(jié)省電力和增加密度的效果

至少有十幾家系統(tǒng)制造商計劃于今年晚些時候在其產(chǎn)品中使用液冷 GPU，包括華碩（ASUS）、永擎電子（ASRock Rack）、富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（Foxconn Industrial Internet）、技嘉科技（GIGABYTE）、新華三（H3C）、浪潮（Inspur）、英業(yè)達(dá)（Inventec）、寧暢（Nettrix）、云達(dá)科技（QCT）、 超微（Supermicro）、 緯穎科技（Wiwynn）和超聚變（xFusion）。

全球趨勢

在亞洲、歐洲和美國，制定能效標(biāo)準(zhǔn)的法規(guī)尚未確定。這也推動了銀行和其他大型數(shù)據(jù)中心運營商紛紛加入液冷技術(shù)評估的隊伍。

液冷技術(shù)的使用范圍并不局限于數(shù)據(jù)中心，汽車和其他系統(tǒng)也需要利用該項技術(shù)來冷卻封閉空間內(nèi)的高性能系統(tǒng)。

可持續(xù)發(fā)展之路

“我們即將開啟新的旅程，”Smith談及這一采用液冷技術(shù)的主流加速器首次亮相時如是說。

事實上，NVIDIA計劃于明年推出的一版 A100 PCIe 卡中搭載基于 NVIDIA Hopper 架構(gòu)的 H100 Tensor Core GPU。近期內(nèi)，NVIDIA計劃將液冷技術(shù)應(yīng)用于自有高性能數(shù)據(jù)中心 GPU 和 NVIDIA HGX 平臺。

為推動快速采用，今日發(fā)布的液冷 GPU 可在減少能耗的同時維持性能不變。未來，我們期望這些卡在使用同等能源的條件下，展現(xiàn)更出色的性能，滿足用戶所需。

“僅僅測量功率沒有意義，降低碳排放的同時提升性能才是我們努力的方向，” Smith 說道。
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