Laut einem Bericht von Vertiv werden neue Entwicklungen im Bereich der Rechenzentren auch weiterhin von makroökonomischen Kräften und Technologietrends im Zusammenhang mit KI geprägt sein. Der Vertiv Frontiers-Bericht beschreibt detailliert die Technologietrends, die aktuelle und zukünftige Neuerungen vorantreiben. Dazu gehören Leistungssteigerungen für KI, digitale Zwillinge und adaptive Flüssigkeitskühlung.
„Die Rechenzentrumsbranche entwickelt die Art und Weise, wie sie Rechenzentren entwirft, baut, betreibt und wartet, als Reaktion auf die Dichte und Geschwindigkeit der Bereitstellungsanforderungen von KI-Fabriken, rasant weiter“, sagte Scott Armul, Chief Product and Technology Officer bei Vertiv. „Wir sehen technologieübergreifende Kräfte, darunter extreme Verdichtung, die transformative Trends wie Hochspannungs-Gleichstromarchitekturen und fortschrittliche Flüssigkeitskühlung vorantreiben, die wichtig sind, um die für KI-Innovationen entscheidende Gigawatt-Skalierung zu erreichen. Auch die Energieerzeugung vor Ort und die Digital-Twin-Technologie dürften dazu beitragen, den Umfang und die Geschwindigkeit der KI-Einführung voranzutreiben.“
Der Vertiv Frontiers-Bericht baut auf den früheren jährlichen Prognosen von Vertiv zu Trends in Rechenzentren auf und erweitert diese. Der Bericht identifiziert Makrotrends, die die Fortschritt im Bereich Rechenzentren vorantreiben:
extreme Verdichtung – beschleunigt durch KI- und HPC-Workloads
schnelle Gigawatt-Skalierung – Rechenzentren werden heute schnell und in beispiellosem Umfang bereitgestellt
Rechenzentren als Recheneinheit – im KI-Zeitalter müssen Einrichtungen als ein einziges System gebaut und betrieben werden
Diversifizierung von Silizium – die Infrastruktur von Rechenzentren muss sich an eine zunehmende Bandbreite von Chips und Rechenleistungen anpassen
Der Bericht beschreibt detailliert, wie diese Makrotrends wiederum fünf wichtige Trends geprägt haben, die sich auf bestimmte Bereiche der Rechenzentrumslandschaft auswirken.
1. Stromversorgung für KI
Die meisten aktuellen Rechenzentren sind nach wie vor auf eine hybride Wechselstrom-/Gleichstrom-Stromverteilung vom Netz zu den IT-Racks angewiesen. Dieser Ansatz umfasst drei bis vier Umwandlungsstufen und ist ineffizient. Dieser bestehende Ansatz gerät jedoch unter Druck, da die Leistungsdichten steigen – ein Effekt, der vor allem auf KI-Workloads zurückzuführen ist. Eine Umstellung auf Gleichstromarchitekturen mit höherer Spannung ermöglicht eine erhebliche Reduzierung des Stroms, der Größe der Leiter und der Anzahl der Umwandlungsstufen. Gleichzeitig wird die Stromumwandlung auf Raumebene zentralisiert. Zwar sind hybride Wechselstrom- und Gleichstromsysteme weitverbreitet, doch mit der Weiterentwicklung von vollständigen Gleichstromstandards und -geräten wird sich Gleichstrom mit höherer Spannung bei zunehmender Rack-Dichte wahrscheinlich weiter durchsetzen. Auch die Erzeugung vor Ort und Mikronetze werden die Einführung von Gleichstrom mit höherer Spannung vorantreiben.
2. Verteilte KI
Die Milliarden Dollar, die bisher in KI-Rechenzentren investiert wurden, um große Sprachmodelle (LLMs) zu unterstützen, zielten darauf ab, die breite Einführung von KI-Tools durch Verbraucher und Unternehmen zu fördern. Vertiv ist der Ansicht, dass KI für Unternehmen immer wichtiger wird. Wie und von wo aus diese Inferenzdienste bereitgestellt werden, hängt von den spezifischen Anforderungen und Bedingungen der jeweiligen Organisation ab. Dies wird sich zwar auf Unternehmen aller Art auswirken, aber stark regulierte Branchen wie Finanzen, Verteidigung und Gesundheitswesen müssen aufgrund von Anforderungen an Datenresidenz, Sicherheit oder Latenz möglicherweise private oder hybride KI-Umgebungen in lokalen Rechenzentren aufrechterhalten. Flexible, skalierbare Stromversorgungs- und Flüssigkeitskühlsysteme mit hoher Dichte könnten die erforderliche Kapazität durch Neubauten oder die Nachrüstung bestehender Anlagen bereitstellen.
3. Energieautonomie beschleunigt sich
Die kurzfristige Energieerzeugungskapazität vor Ort ist seit Jahrzehnten für die meisten eigenständigen Rechenzentren von entscheidender Bedeutung, um die Ausfallsicherheit zu gewährleisten. Die weitverbreiteten Herausforderungen bei der Stromversorgung schaffen jedoch die Voraussetzungen für eine erweiterte Energieautonomie, insbesondere für KI-Rechenzentren. Investitionen in die Stromerzeugung vor Ort mittels Erdgasturbinen und anderer Technologien haben zwar mehrere inhärente Vorteile, werden jedoch in erster Linie durch Herausforderungen bei der Stromverfügbarkeit vorangetrieben. Technologiestrategien wie „Bring Your Own Power (and Cooling)“ werden wahrscheinlich Teil der laufenden Pläne zur Energieautonomie sein.
4. Digital-Twin-gesteuertes Design und Betrieb
Mit immer dichteren KI-Workloads und leistungsfähigeren GPUs steigt auch die Nachfrage nach einer schnellen Bereitstellung dieser komplexen KI-Fabriken. Mithilfe KI-basierter Tools können Rechenzentren in Form von digitalen Zwillingen virtuell abgebildet und spezifiziert werden. Die IT- und kritischen digitalen Infrastrukturen können in Form von vorgefertigten, modularen Designs als Recheneinheiten integriert und bereitgestellt werden, wodurch sich die Time-to-Token um bis zu 50 Prozent reduziert. Dieser Ansatz ist entscheidend, um die für zukünftige KI-Fortschritte erforderlichen Ausbauten im Gigawatt-Maßstab effizient zu realisieren.
5. Adaptive, robuste Flüssigkeitskühlung
Die Einführung der Flüssigkeitskühlung wurde durch KI-Workloads und -Infrastrukturen beschleunigt. Umgekehrt kann KI aber auch dazu genutzt werden, Flüssigkeitskühlungslösungen weiter zu verfeinern und zu optimieren. Die Flüssigkeitskühlung ist für immer mehr Betreiber zu einer geschäftskritischen Komponente geworden. KI könnte jedoch Möglichkeiten bieten, ihre Leistungsfähigkeit weiter zu verbessern. In Verbindung mit zusätzlichen Überwachungs- und Steuerungssystemen hat KI das Potenzial, Flüssigkeitskühlsysteme intelligenter und robuster zu machen, indem potenzielle Ausfälle vorhergesagt und Flüssigkeiten sowie Komponenten effektiv verwaltet werden. Dieser Trend dürfte zu einer höheren Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von hochwertiger Hardware und den damit verbundenen Daten beziehungsweise Workloads führen.
Vertiv ist in mehr als 130 Ländern tätig und liefert wichtige digitale Infrastrukturlösungen für Rechenzentren, Kommunikationsnetze sowie gewerbliche und industrielle Einrichtungen weltweit. Das Portfolio des Unternehmens umfasst Lösungen und Dienstleistungen für das Energiemanagement, das Wärmemanagement und die IT-Infrastruktur – von der Cloud bis zum Netzwerkrand. Dieser integrierte Ansatz ermöglicht einen kontinuierlichen Betrieb, verbesserte Leistung und skalierbares Wachstum für Kunden, die sich in einer zunehmend komplexen digitalen Landschaft bewegen.
