Süper Bilgisayar Merkezlerinde YPH ve Yapay Zekâ: Bugün Yeşil, Yarın Daha Yeşil (SCA25 Enerji Verimliliği Çalıştayı, LRZ)

Özet

Dieter Kranzlmueller'in Mart 2025'te SupercomputingAsia 2025 (SCA25) enerji verimliliği çalıştayında sunduğu bu açılış konuşması, Leibniz Süper Bilgisayar Merkezi'nin (LRZ) Münih'te on yılı aşkın süredir işlettiği sıcak su soğutmalı süper bilgisayarları ve yapay zekâ altyapısı için dersleri özetler. Sunum, sistemleri SuperMUC'tan (2012) SuperMUC-NG Faz 2'ye kadar izler.

LRZ sistemleri 45 C'ye kadar doğrudan sıcak su soğutmasıyla çalışır; yıl boyu yüzde 100 serbest soğutma ve 1,03 PUE elde edilir. Buna karşılık MCML'de su soğutmalı bir rack içindeki hava soğutmalı DGX A100 raflarında PUE 1,65-1,80'dir. Hava soğutma ek yükü, fanlar için yaklaşık yüzde 30 ve soğutma altyapısı için yaklaşık yüzde 30 olarak anılır. Su ile hava karşılaştırmasında ısıl iletkenlik yaklaşık 23 kat, özgül ısı yaklaşık 4 kat ve hacimsel ısı kapasitesi yaklaşık 3.500 kat fazladır.

Sunum, LRZ'nin kullandığı işletme kaldıraçlarını sıralar: frekans ölçekleme, güç sınırlama, atık ısı kullanımı, adsorpsiyonlu soğutucular ve glikolsüz soğutma. Dersler arasında nominal frekansın ortalama yüzde 68'inde çalışan DVFS, güç sınırlama ve uyku modları, yüzde 100 yenilenebilir sözleşme, glikolsüz soğutma, atık ısı kullanımı ve iş düzeyinde güç raporlaması bulunur.

Sınırlılık olarak bu bir konferans sunum dosyasıdır; ayrıntılı ölçüm yöntemi içermez ve sonuçlar LRZ'nin kendi iklimi ve sistemlerine aittir. Yine de ılık su tasarım hedefleri için işletmeci kanıtı olarak yararlıdır.

Öne çıkan noktalar

1. LRZ sistemleri 45 C'ye kadar doğrudan sıcak su soğutmasıyla, yıl boyu yüzde 100 serbest soğutma ve 1,03 PUE ile çalışır.
2. MCML'de su soğutmalı rack içindeki hava soğutmalı DGX A100 raflarında PUE 1,65-1,80'dir.
3. Hava soğutma ek yükü fanlar için yaklaşık yüzde 30 ve soğutma altyapısı için yaklaşık yüzde 30'dur.
4. Dersler: nominal frekansın ortalama yüzde 68'inde DVFS, güç sınırlama ve uyku modları, yüzde 100 yenilenebilir sözleşme.
5. Diğer dersler: glikolsüz soğutma, atık ısı kullanımı ve adsorpsiyonlu soğutucular, iş düzeyinde güç raporlaması.
6. Su ile hava: ısıl iletkenlik yaklaşık 23 kat, özgül ısı yaklaşık 4 kat, hacimsel ısı kapasitesi yaklaşık 3.500 kat.
7. Sistemler SuperMUC'tan (2012) SuperMUC-NG Faz 2'ye uzanır.

Tasarımda kullanımı

• Sıvı soğutmalı tasarım şablonlarında yalnızca kuru soğutucuyla ısı atımı ve tesis besleme sıcaklığının 45 C'ye kadar çıkmasına izin verin; ortaya çıkan PUE'yi gösterin.
• Raporlarda bunu hava soğutmalı yapay zekâ raflarıyla karşılaştırarak kullanıcıya havanın verimlilik cezasını gösterin.
• Frekans ölçekleme ve güç sınırlamayı işletme senaryolarında bir parametre olarak sunun.

Kimler okumalı

Sıcak su soğutma ve yapay zekâ altyapısı verimliliğini planlayan YPH merkezi tasarımcıları ve işletmecileri.

İlgili standartlar

• ASHRAE W-classes

Yayın bilgileri

Yazarlar

Dieter Kranzlmueller

Yayıncı

Leibniz Supercomputing Centre

Yıl

2025

Belge numarası

SCA25 workshop keynote, March 2025

Etkinlik

SupercomputingAsia 2025 (SCA25) energy-efficiency workshop

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Bilimsel yayın

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

Telif hakkı saklı; yalnızca künye — özgün belge için yayıncının kullanım koşulları geçerlidir

Künye