液冷NVIDIA A100 PCIe GPU能夠滿足客戶對高性能綠色數(shù)據(jù)中心的需求，在主流服務器GPU中尚屬首例。

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邊緣基礎設施主管Zac Smith也參與其中。

他所效力的Equinix是一家全球服務提供商，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達成氣候中和的目標。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，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。

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。

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施，在此方向上更進一步。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服務器切換為GPU加速系統(tǒng)，每年可節(jié)省高達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)已進入試用階段，預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。”

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)中心工作負載可與風冷設施持平，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可能達到1.15，遠低于風冷的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，而風冷A100 GPU需使用兩個PCIe插槽。

NVIDIA借助液冷技術(shù)達到了節(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（Inventec）、寧暢（Nettrix）、云達科技（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，制定能效標準的法規(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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