“新基建”問世,吹皺一池春水。
頂層設計的定調(diào),政策的陸續(xù)加碼,意味著對應的產(chǎn)業(yè)紅利也如期而至。
無論是醫(yī)療、金融、教育,亦或是工業(yè)制造、城市交通等領域,用高新技術武裝,加快智能化轉(zhuǎn)型,在智能化新浪潮中塑造新優(yōu)勢,已成為了千行百業(yè)的同向選擇。
在云上經(jīng)濟大爆發(fā)的當下,作為未來數(shù)字經(jīng)濟時代的基礎設施,數(shù)據(jù)中心對于人工智能布局的重要性,不言而喻。
特別是近兩年,5G 技術的換擋提速,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術轉(zhuǎn)型,“新基建”的政策加速,數(shù)字化應用的多樣性落地,多方合力正形成一股強大的力量,推動著數(shù)據(jù)中心的爆發(fā)性發(fā)展,無形中也對數(shù)據(jù)中心這一算力基礎設施,提出了更高的要求。
從歷史溯源,人工智能經(jīng)歷了從 20 世紀 50 年代誕生初期的萌芽,主要是用計算機來證明數(shù)學題、幾何題以及一些機械智能的專家系統(tǒng);到 20 世紀波段式的發(fā)展,主要應用在一些簡單的國際象棋、機器翻譯和圖像識別上,屬于較為初級的機器學習;直至 21 世紀初,在摩爾定律、深度學習及大數(shù)據(jù)應用等成熟的產(chǎn)業(yè)大背景催化下,人工智能才迎來了由量變產(chǎn)生質(zhì)變的規(guī)?;缭绞桨l(fā)展。
三起三落之際,人工智能這一場曠日持久的“尋獵”與“淘金”之旅,也在近幾年得到了爆發(fā)式的成果回饋——成為了有史以來離商業(yè)化成功、在尖端科技與大眾消費品相結合的過程中,走得最近的一次。
至此,人工智能不再曲高和寡。
能源環(huán)境 AI 革命新戰(zhàn)場:數(shù)據(jù)中心
隨著算法模型的成熟,算力的提升,數(shù)據(jù)的海量積累,AI 技術在“新基建”、新零售、智能駕駛、智慧城市、智能制造等領域,已得到了成熟且廣泛的場景應用。特別是在消費互聯(lián)網(wǎng)領域,像美團、抖音、螞蟻金服等 APP,其所提供的平臺、內(nèi)容與金融等服務,背后實則都是經(jīng)年累月所沉淀出的數(shù)據(jù)資產(chǎn)在做支撐,并經(jīng)人工智能的深度學習技術訓練后形成核心算法,再轉(zhuǎn)化為平臺服務。
然而,在能源環(huán)境領域,由于過去大多都是政府在推動,不像消費市場那樣受到資本的重視,這使得其在 AI 應用場景上仍處于比較滯后的狀態(tài)。而當其他領域的競爭成為一片紅海,資本回頭一看方知,AI 在能源環(huán)境這塊的應用,卻是一片尚未被完全挖掘的藍海,前景十分廣闊。
為了迎合碳中和的國家戰(zhàn)略,實現(xiàn)國家提出的節(jié)能減排與碳排量指標,在能源環(huán)境領域進行 AI 節(jié)能,便迫在眉睫。特別是數(shù)據(jù)中心行業(yè),正成為 AI 節(jié)能的重要應用領域。
至于 AI 對在數(shù)據(jù)中心領域中又是如何應用?未來對經(jīng)濟增長有何拉動作用?在北京大學環(huán)境與能源學院學科負責人馬曉明教授看來,現(xiàn)階段的人工智能,主要是通過深度學習算法來做預測,結合深度學習結論和專家經(jīng)驗,給出預測性維護建議,推薦最佳設備組合,判斷故障預警。據(jù)馬曉明教授介紹,目前,針對 AI 在數(shù)據(jù)中心領域中的應用,北京大學已經(jīng)與維諦技術(Vertiv,NYSE:VRT)展開產(chǎn)學研深度合作,推動 AI 技術在數(shù)據(jù)中心節(jié)能上的盡快落地。
當然,在現(xiàn)階段,要做到真正的人工智能,數(shù)據(jù)無疑是第一要素。只要有數(shù)據(jù),便能利用算法模型來挖掘和發(fā)揮有用的價值,讓人工智能成為驅(qū)動社會經(jīng)濟發(fā)展的新動能。
比如,螞蟻金服可以通過大數(shù)據(jù)來判斷是否可以給某個個體發(fā)放貸款,它可以利用海量的數(shù)據(jù)庫來做數(shù)據(jù)挖掘,沉淀出高價值的數(shù)據(jù)資產(chǎn),進而形成自己的一套風控體系。
無獨有偶,10 月 31 日,谷歌做阿爾法狗的 DeepMind 研究小組,也突破性地通過人工智能算法來預測 DNA 分子螺旋 3D 結構。但這一研究對算法的要求非常高:需要消耗 200 到 300 塊 GPU 設備,以幾周的時間來運行訓練,算力的成本非常高。
而隨著大型數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來越大,能耗壓力也隨之增大,數(shù)據(jù)的海量積累,也催生用人工智能技術來進行數(shù)據(jù)中心節(jié)能的一套解決方案。要知道,在谷歌的大數(shù)據(jù)中心,光服務器就有百萬級的臺數(shù),一旦運行,當中產(chǎn)生的能耗之大,可想而知。
模塊化數(shù)據(jù)中心熱管理 AI 優(yōu)化落地新成果
其實,早在 2013 年,谷歌就已嘗試用人工智能控制水冷來對大型數(shù)據(jù)中心進行節(jié)能。他們通過神經(jīng)網(wǎng)絡的學習訓練,來準確地預測 PUE 值,并做出節(jié)能控制解決方案,最終能達到 15%-40%的節(jié)能。而后騰訊、阿里也先后基于谷歌的這種方案作了優(yōu)化和跟進,對大型數(shù)據(jù)中心進行優(yōu)化,并取得了不俗的效果。
在這一過程中,人工智能的優(yōu)勢在于,它能通過算法上和數(shù)據(jù)上的優(yōu)勢,規(guī)避中間一些復雜的物理模型,把操作當成是黑盒子,壓根不需要關心內(nèi)部的物理運行邏輯——到底空調(diào)怎么控制?只需關心制冷用了多少電?輸入環(huán)境變量之間輸入到輸出的關系是如何的?
只需利用人工智能技術,先收集大量的樣本,把這層關系給學習出來。一旦下次給出這個輸入之后,人工智能就能立馬判斷該怎么做控制,以得到一個最好的輸出,從而達到自動化控制。
比如說,當數(shù)據(jù)中心算力需求小時,服務器負載壓力就會變小,這時散熱壓力就比較小,通過算法學習之后,就能完全自動化地關掉一些服務器和空調(diào)制冷設備。在這個過程中,由于算法具有預見性,能預見變化并提前采取行動,使得溫度的變化更平滑,從而在節(jié)能效果上實現(xiàn)優(yōu)化。
由于在需求拉動下,整個數(shù)據(jù)中心的形態(tài)在演進的過程中,很多底層邏輯就會發(fā)生改變。有的考慮部署速度和極致的全生命周期 TCO,有的在意業(yè)務的可靠運營,有的看中數(shù)據(jù)中心的安全,有的考慮投資回報,有的要求算力優(yōu)先,有的講究多快好省。
很多時候,由于行業(yè)需求的差異化,數(shù)據(jù)中心在落地推進過程中,自然也存在多種差異化痛點,從而導致對數(shù)據(jù)中心定制化的需求也越來越強烈。
加之,5G 以及邊緣計算的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心 AI 節(jié)能對 5G 場景下所呈現(xiàn)的分布式、快速及時、低時延、能匹配各種微型的數(shù)據(jù)中心算力和分布,分布式多網(wǎng)點的協(xié)同管理等需求,也變得越來越強烈。因而,AI 在數(shù)據(jù)中心節(jié)能上發(fā)揮的價值也就越來越大。
維諦技術(Vertiv)是較早在數(shù)據(jù)中心 AI 節(jié)能領域進行全面產(chǎn)學研合作的廠商,并已經(jīng)取得了重要的研究成果。
值得一提的是,定制化數(shù)據(jù)中心很難照搬谷歌的方案,需要根據(jù)不同條件建立相應的模型。
“在傳統(tǒng)公有云數(shù)據(jù)中心,像騰訊、阿里這種超大型數(shù)據(jù)中心,已經(jīng)擁有多種現(xiàn)實可行的方案,邏輯訓練完就丟在那里不用管,因為只是提供一個公有云數(shù)據(jù)平臺來給其他人用,它不像維諦技術(Vertiv)提供的定制化數(shù)據(jù)中心,要面對不同的場景需求。”在采訪中,香港中文大學博士后徐歡樂坦言。
據(jù)徐歡樂透露,目前,他與維諦技術(Vertiv)合作開發(fā)的基于 AI 技術的節(jié)能方案,已經(jīng)進入了驗收的階段。后續(xù)再經(jīng)大規(guī)模測試周期,就會落地到具體的產(chǎn)品。
與谷歌需要提前收集大量樣本數(shù)據(jù)與強大的算力配套來做訓練有所不同,維諦技術(Vertiv)用 AI 來實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能的優(yōu)勢在于,它無需像大型數(shù)據(jù)中心優(yōu)化那般,需要長時間收集大量數(shù)據(jù)來做訓練和優(yōu)化,而是通過強化學習算法模型,外加只需少量樣本,就可以使得客戶即便是從零開始部署,也可保證在 3 到 6 天,就可以根據(jù)負載運行情況、外部氣候環(huán)境條件等一系列數(shù)據(jù)進行學習,從而實現(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)的自動化控制,可在不同負載率條件下找到系統(tǒng) PUE 的最佳運行點,實現(xiàn)比普通控制算法更高等級的節(jié)能。
從這個角度來看,未來 AI 在數(shù)據(jù)中心節(jié)能上一旦應用成熟的話,對于以維諦技術(Vertiv)為代表的廠商來說,將對其產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)帶來一個革新性的變化。
從目前的數(shù)據(jù)來看,維諦技術(Vertiv)在中國非自用數(shù)據(jù)中心市場、精密空調(diào)市場、UPS 市場,均位列第一名。這也是維諦技術(Vertiv)在數(shù)據(jù)中心 AI 節(jié)能領域搶占首發(fā)位置的關鍵因素。
至于未來,作為數(shù)據(jù)中心 AI 節(jié)能應用領域的標桿性企業(yè),維諦技術(Vertiv)還將在領域內(nèi)做何種邊界的應用拓展?制造出多大的影響力?前景如何?其實可想象空間還是蠻多的。
經(jīng)過與維諦技術(Vertiv)進行半年多的方案研發(fā)合作后,徐歡樂認為,一方面,維諦技術(Vertiv)未來或?qū)⒛芤詳?shù)據(jù)中心節(jié)能這個項目為切入點,來推動建立通過 AI 實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能的行業(yè)標準,從數(shù)據(jù)的采集到模型的選擇,提供一些標準化的手段來衡量和評估,從而形成更強的行業(yè)影響力。另一方面,也能從空調(diào)開關控制,延伸進行空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部的控制,結合人工智能技術建立強化模型,從而實現(xiàn)更佳效果的節(jié)能。
當然,不僅僅局限于節(jié)能,人工智能在數(shù)據(jù)中心當中也可以實現(xiàn)更多應用,比如運維、故障診斷、預警,通過數(shù)據(jù)本身能自動發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心故障,發(fā)現(xiàn)后生成報告并提示采取何種手段解決,使得數(shù)據(jù)中心全方位實現(xiàn)智能化運行。