Sind Sie bereit für KI?
Datenzentren befinden sich in einem gewaltigen Umbruch. Nachdem sie bereits stark in die Energiewende hin zu erneuerbaren Energien investiert haben, erhöhen Technologien, die Künstliche Intelligenz (KI) nutzen, nun die Dringlichkeit dieses Wandels, während sie gleichzeitig neue Anforderungen und Möglichkeiten schaffen.
KI-Technologien entwickeln sich schnell und sind sehr leistungshungrig. Dabei sind sie sehr anspruchsvoll, denn sie erzeugen hohe &und sprunghafte Arbeitslasten. Dementsprechend müssen IT-Infrastrukturen erweitert und gleichzeitig noch stabiler und zuverlässiger als je zuvor werden. KI-Technologien wirken sich auf jeden aus, der mit ihnen in Berührung kommt. Sie erhöhen die Komplexität für den Betreiber und die Belastung des Stromnetzes.
Da die Menge der jährlich erzeugten Daten ein unübertroffenes und vielleicht bisher ungeahntes Ausmaß erreicht hat, ist der explosionsartige Anstieg der Datennachfrage greifbar, wenn man KI in die Gleichung einbezieht. GOLDMAN SACHS prognostiziert, dass der Stromverbrauch von Datenzentren zu einem Anstieg ihres Strombedarfs um 160 % führen könnte. – KI-Technologien machen mehr als 30 % des gesamten Stromverbrauchs von Datenzentren aus und liefern damit ein weiteres Argument für mehr Effizienz und eine Konzentration auf erneuerbare Energien.
Unsere Abhängigkeit von Daten ist real und wächst beständig, was sich wiederum auf jeden Aspekt eines Datenzentrums und seines Betriebs auswirkt – von der reinen Rechenleistung bis zur zugrundeliegenden Infrastruktur, von den Auslegungsvorgaben bis zur Art und Größe der Gesamtanlage, sowohl in Bezug auf die Planung und den Bau als auch den laufenden Support.
„Wir sind uns der zunehmenden Herausforderungen bei der Handhabung von HPC (High Performance Compute)-Lastprofilen aufgrund ihrer schwankenden Ausprägung bereits bewusst. Schnelle Lastzyklen, Spannungsinstabilitäten und die langfristigen Auswirkungen auf die Lebensdauer von Geräten und Batterien werden von Betreibern, die sich bereits mit einigen der komplexen Probleme von KI-Technologien konfrontiert sehen, als problematisch bezeichnet.“
Angesichts des Tempos, mit dem die KI-Technologien wachsen, und der immensen Energiemenge, die die Verbreitung synthetischer Daten und Anwendungen mit sich bringt, stellt sich die Frage: Wie können Sie sicherstellen, dass Ihre Geräte und Services, die zur Unterstützung dieser Einrichtungen benötigt werden, KI-fähig sind?
Clement BARTHELMEBS fährt fort: „Es ist wichtig, im Zusammenhang mit einigen der großen Schlagzeilen über die KI-Fähigkeit nachzudenken – ohne dabei die Grundlagen aus dem Blick zu verlieren. So muss zum Beispiel sichergestellt werden, dass Ihre USV auf das Lastprofil zugeschnitten ist und entsprechend reagiert, während sie gleichzeitig strenge Normen erfüllt und in Bezug auf die dynamische Leistung konform ist.
Darüber hinaus muss sichergestellt werden, dass Ihre USV extrem zuverlässig ist, eine hohe MTBF aufweist und Konstruktionsregeln erfüllt, die die Bewältigung ungewöhnlicher Lasten ermöglichen. Außerdem müssen die für die Verteilung erforderlichen Schutzanforderungen berücksichtigt werden, um die Kompatibilität der USV auch im ungünstigsten Betriebsfall, während Arbeiten am Generator oder bei Netzausfällen zu gewährleisten. Ein ausgefeiltes Generatormanagement ist außerdem von entscheidender Bedeutung für robuste Lösungen, um robuste Lösungen bereitzustellen, die den Anforderungen von KI gerecht werden.
Schließlich wird sich auch eine vorausschauende Wartung für eine möglichst hohe Zuverlässigkeit als unschätzbar erweisen, während die Menge erzeugter synthetischer Daten stetig zunimmt.“
Die Lösungen für unterbrechungsfreie Stromversorgungen von Socomec sind dafür bekannt, dass sie eine außerordentliche Zuverlässigkeit mit sehr hoher MTBF bieten. Dank unserer strengen Konstruktionsregeln sind die USV-Systeme von Socomec in der Lage, diese Art bisher unüblicher Lasten auf Kundenseite zu bewältigen.
Das Aufkommen von KI-Technologien und ihr spezifisches Lastverhalten
Angesichts der rasanten Entwicklung von KI-Technologien ist es von größter Bedeutung, dass Stromversorgungssysteme in der Lage sind, angesichts der wachsenden Nachfrage nach rechenintensiven Aufgaben zuverlässig zu arbeiten und stabil zu bleiben.
KI-Anwendungen weisen oft einzigartige Lastcharakteristika auf, z. B. starke Lastschwankungen von 0 bis über 100 %. Das bedeutet, dass eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), die diese Anforderungen zuverlässig erfüllen kann, entscheidend dazu beiträgt, dass ein Datenzentrum sein Potenzial voll ausschöpfen kann. Ohne robuste USV-Lösungen besteht die Gefahr, dass die Vorteile von KI-Technologien bei einer Stromunterbrechung verloren gehen.
Clement erklärt: „Die Anwendung von KI-Systemen geht oft mit komplexen Berechnungen einher, die erhebliche und sofortige Leistungsspitzen benötigen. Dabei kann Maschinelles Deep Learning oder High Performance Computing (HPC) den Stromverbrauch im Bruchteil einer Sekunde von Null auf Volllast in die Höhe treiben. Dieses von großen Lastsprüngen und hoher Variabilität gekennzeichnete spezifische Lastverhalten erfordert eine USV, die präzise und schnell reagieren kann.“
Herkömmliche USV-Systeme, die für besser vorhersehbare und gleichmäßigere Lasten ausgelegt sind, können den dynamischen Stromanforderungen von KI-Anwendungen nur schwer gerecht werden. Außerdem können diese plötzlichen und erheblichen Strombedarfe das Stromnetz vor ernsthafte Herausforderungen stellen. Das Netz muss in der Lage sein, diese Spitzenlasten zu bewältigen, ohne dabei instabil zu werden.
„Wenn mehrere KI-Systeme gleichzeitig viel Leistung aufnehmen, kann das zu Netzinstabilitäten wie Spannungs- und Frequenzschwankungen führen. Dies betrifft nicht nur die KI-Systeme selbst, sondern hat auch weitreichende Auswirkungen auf alle kritischen Infrastrukturen, die von derselben Stromversorgung abhängig sind.“
DELPHYS XL von Socomec: maßgeschneidert für KI-Anwendungen
Das rasante Wachstum von KI-Anwendungen, die in den Bereichen Datenanalyse und maschinelles Lernen bis hin zu autonomen Systemen und hochentwickelter Robotik zum Einsatz kommen, bringt im Bereich des Energiemanagements völlig neue Herausforderungen mit sich.
Socomec hat darauf mit der Entwicklung einer bahnbrechenden Hochleistungs-USV reagiert, die die spezifischen KI-Lasten mühelos bewältigt und jederzeit eine unterbrechungsfreie Leistung und optimale Effizienz gewährleistet.
Das System wurde speziell auf schnell eintretende Schwankungen ausgelegt und stellt sicher, dass KI-Systeme konsistent und zuverlässig mit Strom versorgt werden. Durch die intelligente Steuerung des Stromverbrauchs senkt das System DELPHYS XL von Socomec die Belastung des Netzes, trägt zu dessen Stabilität bei und schützt gleichzeitig KI-Anwendungen.
Das System erfüllt strenge Normen in Bezug auf die dynamische Leistungsfähigkeit: Konformität mit IEC 62040-3.
Die Hochleistungs-USV-Reihe DELPHYS XL von Socomec wurde strengen Tests und Validierungen durch unabhängige Prüfstellen unterzogen. Diese Tests bestätigen, dass die USV-Systeme die dynamischen Leistungsanforderungen nach IEC 62040-3 erfüllen und die Klasse 1 erreichen, die strengste Klassifizierung innerhalb dieser Norm. Diese Konformität garantiert, dass die USV-Systeme große Lastsprünge bewältigen können, ohne Störungen bei kritischen Verbrauchern zu verursachen, und somit Stabilität und Zuverlässigkeit auch unter den schwierigsten Bedingungen aufrechterhalten können.
Auswirkungen von KI-Technologien auf Energiequellen
Das Management empfindlicher Anlagen parallel zur Berücksichtigung von Parametern wie Netzstabilität und Kundennachfrage erfordert eine intelligente Koordinierung in Echtzeit zwischen der Stromaufnahme eines USV-Systems und der Energiespeicherkapazität während Leerlaufzeiten zur Netzunterstützung. Diese neue USV-Funktionalität wird angesichts des Booms der KI-Technologien von entscheidender Bedeutung sein, da sie die Herausforderung meistern muss, die Batteriekapazität so zu regeln, dass das Netz mehrmals am Tag unterstützt werden kann, ohne deshalb die Lebensdauer der Batterie durch häufige Zyklen zu beeinträchtigen. Die Instabilität der Stromversorgung ist für die Betreiber von Datenzentren schon seit langem eine Herausforderung, aber mit dem Aufkommen von KI-Technologien und ihren besonders anspruchsvollen Lastmustern wird sie jetzt noch kritischer.
Dies wird beispielsweise dann besonders deutlich, wenn die Anlagen über einen Generator betrieben werden. Stabilität und Zuverlässigkeit sind entscheidend, um die Auswirkungen wiederholt auftretender Lasten zu bewältigen und Spannungsabfälle und Frequenzeinbrüche abzufedern. Solche Instabilitäten können zu kostspieligen Unterbrechungen führen, die Schäden an der Hardware verursachen und Daten beschädigen können, was wiederum viele verlorene Rechenstunden und Verschwendung von Energie nach sich zieht.
Clement BARTHELMEBS erklärt: „Wenn eine USV von Socomec über das Netz versorgt wird, kommen erweiterte Funktionen zum Einsatz, um die Netzstabilität zu verbessern. Verschiedene Einstellungen glätten die Stromaufnahme, passen sie an die maximale Kapazität des Netzes an und berücksichtigen den annehmbaren Leistungsgradienten. Dies trägt dazu bei, das Netz vor erheblichen Leistungsspitzen zu bewahren, die zu Instabilität oder übermäßiger Belastung des Netzes führen können. Außerdem können dadurch bisher nicht nutzbare Stromquellen integriert werden, die empfindlicher auf Lastschwankungen reagieren, beispielsweise Brennstoffzellen oder erneuerbare Energien.
„Eine weitere wegweisende Funktion ist die Lastpitzenkappung, bei der die USV den Stromverbrauch steuert, indem sie die vom Netz akzeptierte Höchstleistung festlegt. Auf diese Weise wird das Stromnetz insgesamt entlastet und die Zuverlässigkeit der Stromversorgung erhöht.
„In Szenarien, in denen die Hauptstromversorgung nicht verfügbar ist und die USV mit einem Generator betrieben wird, ist die Aufrechterhaltung der Stabilität des Generators von entscheidender Bedeutung. Generatoren reagieren besonders empfindlich auf wiederkehrende Laststöße, die zu Spannungs- und Frequenzeinbrüchen führen können, was letztlich Störungen bei den angeschlossenen Verbrauchern verursacht.“
Modernes Generatormanagement von Socomec für KI-Anwendungen
Die USV von Socomec regelt dynamisch die Stabilität des Generators, indem sie dessen Frequenz kontinuierlich überwacht, nachteilige Auswirkungen verhindert und eine unterbrechungsfreie Stromversorgung sicherstellt.
Clement erklärt: „Das funktioniert so: Wenn der Generator instabil wird und seine Frequenz und Spannung zu sinken beginnen, greift die USV intelligent ein, indem sie vorübergehend einen Teil der Last abwirft. So wird für kurzzeitig die Energieversorgung intelligent zwischen dem Generator und den Batterien verteilt, um eine unterbrechungsfreie Stromversorgung kritischer Verbraucher zu gewährleisten. Dieses proaktive Lastmanagement unterstützt den Generator bei der Wiederherstellung seiner Nennfrequenz und sorgt so für eine stabile Stromversorgung ohne Unterbrechungen.
„Dieses ausgeklügelte Generatormanagement basiert auf der jahrelangen Erfahrung von Socomec mit Energiespeicheranwendungen und Services zur Netzunterstützung für USV-Systeme. Im Lauf der Jahre hat Socomec innovative Technologien und Lösungen zur Verbesserung der Stromstabilität und -zuverlässigkeit entwickelt. In unseren USV-Produkten sorgen sie für eine optimale Generatorunterstützung und ein Lastmanagement, das den hohen Anforderungen von KI-Anwendungen gerecht wird.“
