Versnel het ontwerp van AI-fabrieken met beproefde infrastructuurblauwdrukken

In een datahal of optimalisatie op clusterschaal in plaats van een vereiste op korte termijn voor de hele locatie. Als uw huidige infrastructuur op wisselstroom is gebaseerd, is de vraag op korte termijn niet of u alles moet vervangen, maar waar u de gelijkstroomomzetting moet aanbrengen en hoe dicht bij het rack u deze kunt plaatsen. De praktische afweging ligt tussen het behoud van de wisselstroomverdeling stroomopwaarts, het toevoegen van stroomverspreidingsunits naast de racks en het reserveren van voldoende fysieke en elektrische ruimte om toekomstige 800 VDC-belastingen te kunnen ondersteunen. Met een verspreidingsunit- of powerrack-benadering kunnen operators 800 VDC-apparatuur hosten zonder het hele datacenter om te zetten naar gelijkstroom, wat belangrijk is omdat 800 VDC in een vroeg stadium zal worden toegepast op specifieke AI-clusters met hoge dichtheid, niet op elke belasting in het gebouw. Grotere toekomstige uitbreidingen kunnen meer gecentraliseerde 800 VDC-ondersteuning rechtvaardigen, maar dat wordt

De belangrijkste afweging hier is flexibiliteit versus afzondering. Een gedeelde stroomvoorziening kan operators meer ruimte bieden op dagen waarop de mechanische belasting afneemt (bijvoorbeeld wanneer koelmachines minder hard hoeven te werken en een groter deel van de beschikbare capaciteit kan worden ingezet voor de IT-belasting). Een gescheiden architectuur biedt de IT-kant een duidelijkere afbakening voor toekomstige veranderingen, waaronder 800 VDC-upgrades, maar maakt het ook moeilijker om mechanisch vermogen te herverdelen omdat die capaciteit in een eigen circuit zit. Alvorens een keuze te maken voor een van beide opstellingen, moeten operators de seizoensgebonden bedrijfsmodi, onderhoudsscenario's, de belasting van de generatoren, de stroomcircuits van de CDU's en de verwachte verdeling tussen luchtgekoelde, vloeistofgekoelde en toekomstige IT-apparatuur op gelijkstroom grondig testen.

Niet noodzakelijkerwijs. UPS en BESS dienen verschillende doelen en of BESS een UPS kan vervangen, hangt af van de beschikbaarheid van de AI-workload en de vereisten voor noodstroomvoorziening. Voor AI-toepassingen die geen onderbreking kunnen verdragen, zoals inferentiewerklasten met hoge beschikbaarheid, blijft een UPS de primaire beveiligingslaag omdat deze onmiddellijke noodstroomvoorziening, ondersteuning van de stroomkwaliteit en bescherming tegen kortdurende storingen biedt. BESS speelt een aanvullende rol door energieoptimalisatie, beheer van de piekvraag, netdiensten, integratie van hernieuwbare energie en opgeslagen energie met een langere duur mogelijk te maken. In veel AI-faciliteiten versterkt BESS de algehele energiestrategie, terwijl de UPS de kritieke belastingen blijft beschermen tegen onderbrekingen. Voordat een organisatie een UPS vervangt door een BESS, moet deze zorgvuldig de tolerantie van de werklast, de veerkrachtvereisten en de verwachtingen ten aanzien van de doorlooptijd evalueren.

Lees voor richtlijnen voor BESS-gebruikscases, architectuuroverwegingen en toepassingscriteria onze whitepaper, Understanding BESS: Battery Energy Storage Systems for Data Centers.

De richtlijnen van Schneider Electric voor datacenters positioneren BESS eveneens als een hulpmiddel voor veerkracht, duurzaamheid en energieoptimalisatie in plaats van een directe vervanging voor kritische stroombeveiliging

Prefabricage kan meer omvatten dan alleen stroomskids, maar operators moeten zich afvragen welke werkzaamheden op de bouwplaats ze uit het kritieke pad willen halen. Belangrijke geprefabriceerde elementen zijn onder meer middenspanningsapparatuur, e-houses, laagspanningsstroomvoorzieningen, stroomskids, IT-pods, geïntegreerde racks, complete koelers met ingebouwde pompen en bepaalde leidingsystemen of onderhoudsgangen. De praktische meerwaarde zit hem in het verminderen van de coördinatie op de bouwplaats tussen elektrotechnische installatiebedrijven, mechanisch installateurs, bouwmanagers en inbedrijfstellingsteams. Stroomskids kunnen UPS-systemen, schakelapparatuur, accu's, ATS en beheersoftware integreren, met beschikbare configuraties zoals 1.250 kW bij 480 V/60 Hz en modellen van 2 MW, 2,25 MW en 2,5 MW bij 400 V.

Een handige manier om over referentieontwerpen na te denken is niet 'standaard versus op maat', maar 'gevalideerd uitgangspunt versus ontwerpen vanaf nul'. AI-geschikte referentieontwerpen kunnen de planningscyclus verkorten door projectteams een vooraf ontworpen basis te bieden voor stroomvoorziening, koeling, IT-indeling en de integratie van besturingssystemen. De huidige referentieontwerpen van Schneider Electric omvatten 7392 MW NVIDIA GB200 NVL72 vloeistofgekoelde AI-clusters, 7536 MW NVIDIA GB300 NVL72 ontwerpen, 10 MW-12,4 MW Vera Rubin NVL72 ontwerpen, 1 MW 12-rack prefab AI-oplossingen en AMD Helios Rackscale Solution, aangedreven door AMD Instinct™ MI455X GPU's. De afweging is dat modulaire elementen groot geprefabriceerd kunnen worden, terwijl de volledige site-architectuur nog steeds integratie vereist van de interconnectie van nutsvoorzieningen, mechanische installaties, middenspanningsdistributie, IT-implementatiestrategie en bouwvolgorde.

U kunt overtollige capaciteit gebruiken voor extra rekenkracht, maar operators moeten dit beschouwen als een keuze voor een bepaalde bedrijfsmodus en niet als vrije capaciteit. Bij traditionele, gelijktijdig te onderhouden faciliteiten wordt voldoende elektrische en mechanische speelruimte ingebouwd, zodat systemen voor onderhoud kunnen worden uitgeschakeld terwijl de vereiste IT-belasting online blijft. AI verandert de economische druk, omdat het door de netcapaciteit, de implementatiesnelheid en de vraag naar rekenkracht steeds moeilijker wordt om onbenutte, overtollige capaciteit te rechtvaardigen. Een faciliteit die gelijktijdig kan worden onderhouden, kan bijvoorbeeld in staat zijn om boven de vastgelegde IT-belasting te werken, maar verbruikt dan capaciteit die oorspronkelijk was gereserveerd om veerkracht te behouden tijdens onderhoudsactiviteiten of storingen. De echte vraag is of het bedrijf extra tokens per locatie belangrijker vindt dan de oorspronkelijke redundantiestrategie. Leg, voordat u de marges verkleint, de bedrijfstoestand duidelijk vast: normale redundante modus, modus voor hoge doorvoercapaciteit, onderhoudsmodus en modus voor storingsafhandeling.

Het ontwerp moet worden afgestemd op de werklast zodra de operator weet of de locatie geschikt is voor algemene colocatie, neocloud-klanten met een hoge dichtheid, trainingsclusters, inferentieplatforms of een combinatie van deze modellen. Een algemene colocatiefaciliteit moet wellicht de flexibiliteit op het gebied van stroomvoorziening en koeling openhouden totdat de behoeften van de huurders duidelijk worden. Een gespecialiseerde AI-cloud of een AI-fabriek voor één specifiek doel kan direct worden ontworpen op basis van een bekende GPU-roadmap, clustertopologie, rackdichtheid en koelingsvereisten. Het AI-datacenterpakket van Schneider Electric richt zich op hetzelfde vraagstuk: geïntegreerde infrastructuur voor koeling, stroomvoorziening, software, pod- en racksystemen, en levenscyclusdiensten voor krachtige AI-workloads.

Ontwerp het hele datacenter niet alsof elke belasting 800 VDC zal worden. De praktische ontwerpvraag is waar 800 VDC de architectuur binnenkomt en hoe groot het DC-conversieblok moet zijn. Bij vroege implementaties kan gebruik worden gemaakt van sidecars die naast de racks staan, vaak afgestemd op één of twee GPU-racks, binnen een bestaand datacenter met wisselstroom zonder dat er ingrijpende aanpassingen aan de infrastructuur nodig zijn. Grotere toekomstige clusters kunnen de inzet van gecentraliseerde 800 VDC-blokken in het bereik van 2 tot 5 MW rechtvaardigen, met de mogelijkheid om op te schalen naar grotere eenheden, terwijl architecturen voor de langere termijn middenspanning kunnen integreren in conversie op basis van halfgeleidertransformatoren op een schaal van ongeveer 10 MW. 800 VDC-architecturen zijn geschikt voor rackdichtheden van meer dan 400 kW door de wisselstroom-naar-gelijkstroom-omzetting buiten het IT-rack te plaatsen en gebruik te maken van stroomracks of sidecars, om zo de verstoring in bestaande, op wisselstroom gebaseerde faciliteiten te beperken.

De belangrijkste afweging is die tussen afzondering en dynamisch delen van capaciteit. Afzonderlijke stroomvoorzieningen kunnen de scheidingslijnen tussen de IT- en koelingsinfrastructuur vereenvoudigen, vooral wanneer grote koelmachines, CDU's en datahallen niet naadloos op elkaar aansluiten binnen dezelfde opstelling. Gedeelde infrastructuur kan de flexibiliteit tijdens vrije koeling behouden, omdat ongebruikte mechanische capaciteit kan worden ingezet voor de IT-belasting, mits de transformator en de downstream-architectuur dit toelaten. Het risico van volledige scheiding is 'gestrande capaciteit': als de mechanische belasting afneemt maar de IT-transformator al op zijn limiet draait, kan de operator die onbenutte capaciteit aan de koelzijde niet hergebruiken voor rekenkracht. De kloof die u moet aanpakken: deze ontwerpkeuze vereist locatiespecifieke modellering met betrekking tot de omvang van de datahal, de grootte van het koelblok, de toewijzing van transformatoren, de streefwaarde voor redundantie en seizoensgebonden bedrijfsmodi, voordat het een verdedigbare norm wordt.

De modellering van elektrische processen, luchtstromen en vloeistofstromen moet plaatsvinden voordat het ontwerp definitief wordt vastgesteld, omdat elk model betrekking heeft op een andere categorie storingen. Elektrische modellering controleert de foutstroom, beveiliging, veiligheid en betrouwbaarheid, en simuleert wat-als-scenario’s met betrekking tot onderhoud of extra belasting. CFD- of luchtstroomsimulaties valideren de insluiting, de capaciteit aan de luchtzijde en overbodig koelgedrag. Met behulp van leiding- en vloeistofstromingsmodellering wordt gecontroleerd of elk rack de vereiste koelvloeistofstroom ontvangt tijdens normale, redundante en onderhoudssituaties. De volgende stap is het koppelen van het IT-belastingsgedrag aan dat van de faciliteiten, zodat schommelingen in de AI-belasting door stroomsystemen, de CDU's, de koelinstallatieregelingen en de koelcircuits kunnen worden verspreid voordat de locatie onder werkelijke belasting komt te staan.