The AI / news

Три физических барьера одновременно ударяют по инфраструктуре центров обработки данных для ИИ

Три физических барьера одновременно ударяют по инфраструктуре центров обработки данных для ИИ
3 min de lecture

По мнению xFusion, следующее поколение инфраструктуры для искусственного интеллекта должно будет одновременно противостоять трем ограничениям: охлаждению, электропитанию и межсоединениям. Компания подробно изложила эти проблемы на OCP Global Summit 2026 в Сан-Хосе в выступлении Артура Вана, директора по управлению продуктами в xFusion.

Согласно представленным данным, стойка с ускорителями потребляла около 20 кВт в 2023 году, с рассеиванием около 350 Вт на чип. В 2025 году стойки достигают 120 кВт, а процессоры превышают 1000 Вт. Поколение, поставляемое в 2026 году, поднимает стойки до 240 кВт, а чипы — за пределы 2000 Вт. Следующее поколение, уже проходящее валидацию у нескольких гиперскейлеров, нацелено на стойки мощностью порядка мегаватта, чипы мощностью более 3000 Вт и плотности теплового потока выше 200 Вт/см².

Тепловой барьер

Для таких плотностей воздушного охлаждения уже недостаточно, и решением, выбранным xFusion, является прямое жидкостное охлаждение с холодными пластинами (cold plates). Компания использует пластины из медно-алмазного композита, чья эквивалентная теплопроводность превышает 650 Вт/м·К, против 385–400 Вт/м·К у чистой меди. По данным xFusion, охлаждающая способность одного чипа превышает 4000 Вт, что дает примерно 33% запаса по сравнению с поколением мощностью 3000 Вт.

xFusion также представляет пять материалов для термоинтерфейса и рассеивания тепла, каждый из которых адаптирован к компромиссу между стоимостью и производительностью, включая пасты на основе графена (130 Вт/м·К) и жидкий металл (30 Вт/м·К). Кроме того, компания разрабатывает двухфазное струйное охлаждение, которое использует фазовый переход жидкости для значительного снижения необходимого расхода теплоносителя. Признается, что масштабируемая герметичность и управление давлением остаются проблемами. Для текущих развертываний ее модульная стойка FusionPod for AI V8 высотой 42U мощностью до 155 кВт работает с архитектурой распределенных CDU без модификации вторичных контуров.

Электрический барьер

Охлаждение и питание неразрывно связаны, поскольку каждый ватт, поданный на чип, в конечном итоге превращается в тепло. При текущем распределении напряжения 54 В сила тока становится значительной: 185 А для стойки мощностью 10 кВт, 18 519 А для стойки мощностью 1 МВт. Потери на джоулев нагрев в медных шинах растут пропорционально квадрату тока, и xFusion оценивает, что при мощности 1 МВт они могут превышать 50 кВт.

Решение заключается в переходе на более высокое напряжение — 800 В постоянного тока. По оценкам компании, такой переход снижает ток примерно в 15 раз, а потери I²R — примерно в 220 раз, в то время как общая эффективность системы может вырасти с 88% до более чем 90%. Для этого xFusion разрабатывает прототип блока питания 800V HVDC Sidecar, рассчитанный на конфигурации от 300 кВт до 1,2 МВт на стойку, и опирается на широкозонные полупроводники, в частности SiC MOSFET и GaN HEMT.

Барьер межсоединений

Третий барьер касается электрических сигналов по меди на скорости 224 Гбит/с на канал, уже приближающихся к пределу своей целостности. Компания сообщает о коммерческом развертывании высокоплотных ортогональных панелей на 224G и проведении предварительных исследований по 448G. Она также продвигает технологию co-packaged optics, размещая фотонные движки рядом с кремнием коммутаторов. Ее архитектура Super Node с жидкостным охлаждением поддерживает до 240 кВт на стойку, 128 XPU в шкафу и 256 XPU на двух шкафах.

По мнению xFusion, эти три ограничения сочетаются: питание на 800 В в сочетании с недостаточной оптической сетью оставит графические процессоры в ожидании данных. Цитируя Артура Вана, компания резюмирует проблему так: «В эпоху агентного ИИ конкурентоспособность зависит не от количества чипов в вашем распоряжении. Она зависит от реальной экономической ценности, которую вы можете извлечь из каждого ватта и каждого джоуля тепла». xFusion представляет эту идею как цепочку создания ценности WATT → FLOPS → TOKEN → AGENT → VALUE, на каждом этапе которой происходят потери при конвертации.