مراكز بيانات AI تستعد للانتقال إلى التيار المستمر بدلًا من التيار المتردد المعتاد

الحمل الناتج عن الذكاء الاصطناعي يغيّر ليس فقط الخوادم، بل البنية التحتية لإمدادات الطاقة برمتها في مراكز البيانات. يناقش مشغّلو المنشآت وموردو المعدات بجدية العودة إلى التيار المباشر، لأنه عند تغذية المسرّعات، فإن كل مرحلة تحويل إضافية تعني خسائر وحرارة وزيادة التكاليف.

لماذا يتغيّر النظام

اليوم، الكهرباء في معظم مراكز البيانات تمر عبر سلسلة طويلة من التحويلات. الشبكة توفّر التيار المتناوب، والذي يتم تحويله إلى تيار مباشر عدة مرات للبطاريات، ومزودات الطاقة بلا انقطاع، وصناديق إمدادات الخوادم، وبالفعل داخل لوحات الدارات نفسها. بالنسبة للخوادم الكلاسيكية، كان هذا محتملاً، لكن عصر الذكاء الاصطناعي زاد بشكل حاد من كثافة الطاقة في الرف الواحد.

عندما يستهلك خزانة واحدة تحتوي على وحدات معالجة رسومات عشرات، وقريباً مئات كيلوواط، حتى نسبة صغيرة من الخسائر تصبح أموالاً كبيرة ومتطلبات تبريد إضافية. من الناحية التاريخية، فاز التيار المتناوب ليس لأنه مثالي في كل مكان، بل لأنه كان أبسط وأرخص في النقل عبر مسافات طويلة. بالنسبة للشبكات الحضرية، هذا لا يزال صحيحاً اليوم.

لكن داخل مركز بيانات حديث، الظروف مختلفة: المسافات قصيرة، والأحمال قابلة للتنبؤ بها، وجميع معدات الحوسبة تقريباً تعمل على التيار المباشر على أي حال.

ما الذي يتغيّر في مراكز البيانات

الاهتمام بالتيار المباشر مرتبط ليس بالموضة، بل بالاقتصاد. المشغّلون يحاولون استخراج المزيد من طاقة الحوسبة من نفس عدد الميجاوات دون بناء عقد طاقة جديدة بلا نهاية. إذا تم إزالة بعض التحويلات، يمكن لنظام الطاقة أن يصبح أكثر كفاءة، مما يعني أن نفس المنشأة يمكنها أن تخدم المزيد من مسرّعات الذكاء الاصطناعي دون توسيع فوري للبنية التحتية الخارجية. بالنسبة لمشغّلي فائقي النطاق والمنشآت الكبيرة للاستضافة المشتركة، هذا مهم بشكل خاص: الطاقة، وليس الأرفف أو الخوادم، أصبحت بشكل متزايد القيد الرئيسي على النمو. الفوائد المحتملة لهذا الانتقال تبدو كما يلي:

• خسائر أقل في الطاقة في كل مرحلة تحويل
• توليد حرارة أقل في دوائر الطاقة وانخفاض الحمل على التبريد
• تصميم أبسط للأرفف للأنظمة القوية من وحدات معالجة الرسومات والذكاء الاصطناعي
• فرصة أفضل للعمل ضمن حدود الطاقة الموجودة دون إعادة هيكلة مكلفة للمنشأة

لكن هذا الانتقال لن يكون سريعاً. يتطلب تغيير معمارية توزيع الطاقة، الاتفاق على المعايير، والتحقق من التوافق مع مزودات الطاقة بلا انقطاع والبطاريات ومنصات الخوادم الموجودة. علاوة على ذلك، مراكز البيانات لا تُبنى لسنة أو سنتين: العديد من المنشآت استثمرت مبالغ ضخمة في أنظمة التيار المتناوب الحالية ولن تتخلى عنها فقط لفكرة جميلة. لذا في الممارسة العملية، السوق سيمر على الأرجح عبر نماذج هجينة، مناطق تجريبية، وعناقيد ذكاء اصطناعي جديدة صممت للتيار المباشر من البداية.

لماذا هذا ليس من الماضي

للوهلة الأولى، تبدو الأخبار وكأنها انحدار في الطاقة لمائة سنة، لكن المقارنة خادعة. لا نتحدث عن أن المدن ستبدأ مرة أخرى بنقل الكهرباء على شكل تيار مباشر إلى البيوت والمكاتب. نحن نناقش البنية المعمارية المحلية داخل مراكز البيانات، حيث تختلف الظروف بشكل كبير عن شبكة المدينة العامة.

في مثل هذه الأنظمة، للتيار المباشر ملف مختلف من المزايا: يعمل على نطاق قصير، بالقرب من الحمل، وفي بيئة حيث يهم كل نسبة من الكفاءة. بطريقة ما، الصناعة لا تعود إلى الماضي، بل تزيل إرث حقبة عندما كانت سعة الخادم أكثر تواضعاً بكثير. البطاريات تخزن بالفعل الطاقة على شكل تيار مباشر، والألواح الشمسية وبعض المعدات الكهربائية أقرب أيضاً إلى منطق التيار المباشر، والأرفف الحديثة للذكاء الاصطناعي تتطلب توصيل طاقة بشكل متزايد أكثر مباشرة وكثافة.

لذا الانتقال يبدو ليس كحنين لإديسون، بل كتحسين هندسي للواقع الجديد: المسرّعات تصبح أغلى ثمناً، والقدرة غير كافية، وأي تحويل إضافي يصبح مكلفاً جداً.

ماذا يعني هذا

إذا استقرت الاتجاهات، ستنتقل المنافسة في البنية التحتية للذكاء الاصطناعي من الرقائق وحدها إلى هندسة الطاقة. سيفوز المشغّلون والموردون الذين يستطيعون إعادة هيكلة دوائر الطاقة في مراكز البيانات بسرعة للحوسبة الكثيفة وتقليل تكلفة كل ميجاوات لأحمال الذكاء الاصطناعي.