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量子至上：数据中心转型
量子计算机最近在超越传统计算机方面取得了重大进展。例如，仅使用 54 量子比特处理器，量子计算机就能够在 200 秒内完成目标计算，而传统计算机通常需要至少 10,000 年才能完成。由于量子计算机如此强大，我们当前的加密标准可能会在几分钟内被破解。这将导致数据中心基础设施发生变化，使用量子网络和量子安全，能够直接与量子计算机交互，同时保持数据安全。量子计算机也非常高效；量子处理器使用大约 1.5kW 的功率，而普通服务器机架使用 5 到 10kW 的功率。在 1.5kW 中，大部分功率仅用于冷却目的。这种转变将推动数据中心进入传统计算机无法实现的新用例。
在数据中心规模上实现光路交换
摘要 在本文中，我们描述了 Apollo，据我们所知，这是世界上第一个用于数据中心网络的光电路交换机 (OCS) 的大规模生产部署。我们将首先描述促使数据中心内部进行光交换的基础设施挑战和用例。然后，我们深入研究数据中心应用对 OCS 的要求：平衡成本、端口数、交换时间和光学性能，这些要求推动了我们内部开发的基于 3D MEMS 的 OCS 的设计选择和实施细节。为了启用 Apollo 光交换层，我们使用循环器通过 OCS 实现双向链路，从而有效地将 OCS 基数加倍。OCS 和循环器的设计选择对于满足网络带宽、规模和成本目标至关重要。我们回顾了这些 OCS 和基于循环器的双向链路的 WDM 收发器技术的关键共同设计及其相应的物理缺陷，这些缺陷通过四代/速度的光互连实现。最后，我们总结了对硬件开发和相关应用未来方向的思考。
Sirius：具有纳秒光交换的扁平数据中心网络
由于摩尔定律的放缓，数据中心流量增长与电气交换机容量之间日益扩大的差距预计会进一步扩大，这促使人们需要一种新的交换技术来满足后摩尔定律时代日益严格的硬件驱动型云工作负载要求。我们提出了 Sirius，这是一种用于数据中心的光交换网络，它提供了一个单一的高基数交换机的抽象，可以连接数据中心中的数千个节点（机架或服务器），同时实现纳秒级的重新配置。在其核心，Sirius 使用可调激光器和简单的无源光栅的组合，可根据波长路由光。Sirius 的交换技术和拓扑与其路由和调度以及新颖的拥塞控制和时间同步机制紧密结合，以实现可扩展但平坦的网络，可提供高带宽和非常低的端到端延迟。通过使用可在 912 ps 内完成调谐的定制可调激光芯片的小型原型，我们展示了 50 Gbps 信道上 3.84 ns 的端到端重构。通过大规模模拟，我们表明 Sirius 的性能接近理想的电交换无阻塞网络，且功耗降低高达 74-77%。
人工智能时代的一些数据中心电力和能源挑战
资料来源：D. Patel、D. Nishball 和 JE Ontiveros。“AI 数据中心能源困境——AI 数据中心空间竞赛”。2024 年 3 月。图片：Semianalysis
适用于云数据中心的抗不稳定可再生能源分配系统
摘要 — 可再生能源供应是解决数据中心不断增加的电力成本、能源消耗和有害气体排放问题的有前途的解决方案。然而，由于可再生能源的不稳定性，可再生能源供应不足可能导致使用储存能源或棕色能源。为了解决这个问题，本文提出了一种不稳定性弹性可再生能源分配系统。我们将作业的服务水平目标 (SLO) 定义为仅使用提供的可再生能源成功运行的概率。系统将具有相同 SLO 级别的作业分配给相同的物理机器 (PM) 组，并使用可再生能源发电机为每个 PM 组供电，这些发电机有不低于其 SLO 的概率生产不低于其能源需求的数量。我们使用深度学习技术来预测生产不低于每种可再生能源的每个值的概率，并预测每个 PM 区域的能源需求。我们制定了一个优化问题，将具有不同不稳定性的可再生能源资源匹配到不同的 PM 组进行供应，并使用强化学习方法和线性规划方法对其进行求解。我们进一步提出了一种能源驱动的计算资源分配方法，该方法根据每个 PM 组中的作业截止时间和故障概率调整每个作业的计算资源量，以及一种基于故障预测的节能方法。实际跟踪驱动的实验表明，与其他方法相比，我们的方法实现了更低的 SLO 违规、总能源货币成本和总碳排放量，并且与单个方法的有效性相比。
白皮书 非洲气候与数据中心 PUE 2021
数据中心行业同意 PUE 只是一个非常基本的概念，正如下面给出的一些示例（以及其他示例）所证明的那样：• 采用绝热架构，您可以在提高 PUE 的同时增加用水量，从而恶化整体环境影响。• 对于相同的 IT 负载，更复杂的弹性架构级别将提高 PUE。因此，PUE 不是能源性能的直接和唯一结果，还显然取决于使用类型要求。• 与能源性能不直接相关的多个参数可能会对 PUE 产生影响，例如 IT 机房的负载、电气密度等...• PUE 没有考虑当地电力供应商的能源结构，而这会直接影响数据中心的有效碳影响。
通过可持续存储策略加速绿色数据中心进度
十多年来，大型数据中心运营商一直在寻求提高其设施和基础设施的可持续性。作为主要能源消费者，数据中心是围绕效率和CO 2排放的对话的中心。采用节能服务器和虚拟化技术以提高利用率已取得了重大进展。仍然，能耗继续升级。组织面临需要在数字上的时代支持业务的需求，在这个时代，数据创建，收集和存储继续以惊人的速度增长。这样做的同时还找到更可持续的方法是所有组织面临的挑战。满足企业的计算和数据需求，同时继续提高可持续性，需要对流程和技术进行新的了解。致力于可持续性的组织正在寻求更好地了解资源使用情况并优化所有资源的使用。
为什么热管理对数据中心和电信性能至关重要
取决于应用程序，Henkel具有多种热接口材料（TIM）解决方案，可通过有效的热管理支持改善高功率密度线路卡的系统级性能和可靠性。在大型，高性能的第1层/第2层开关ASIC，FPGA和GPU设备中，使用垫，膜，液体和凝胶培养基中的一系列配方提供有效，有效的热量消散。对于不需要较大散热器附件的IC设备，Henkel的低模量，高电导率Bergquist GapPad®提供出色的可比性和低应力热性能。作为常规热润滑脂的替代方法，斜孔相变的tims允许在糊剂施加的公式中具有类似的易于易于应用和柔韧性，在特定温度下会变成液体。但是，斜孔相变的tims不会遭受“抽水”的损失，并且随着时间的推移通常会经历润滑脂，因此降低了热性能。