AI服务器数据中心揭秘：科技巨头如何布局智能时代？
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随着人工智能技术的飞速发展和应用普及，AI服务器成为了数据中心的重要组成部分。
全球各大科技巨头纷纷在智能时代展开布局，争相构建先进、高效的AI服务器数据中心。
本文将带您深入了解AI服务器数据中心的奥秘，揭示科技巨头如何在这一领域展开激烈竞争。
一、AI服务器数据中心的崛起
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AI服务器数据中心的崛起，源于人工智能技术的快速发展和应用需求的大幅增长。
随着深度学习、机器学习等领域的持续突破，AI应用场景日益丰富，从云计算、大数据、物联网到自动驾驶、智能机器人等领域，都离不开AI技术的支持。
因此，AI服务器作为数据中心的核心设备，其重要性日益凸显。
二、科技巨头如何布局AI服务器数据中心
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1.基础设施建设
各大科技巨头纷纷投入巨资，建设大规模的AI服务器数据中心。
这些数据中心采用先进的硬件设施，包括高性能的服务器、高速的网络设备、大规模的存储设备等。
同时，为了降低运营成本，许多数据中心还布局在自然资源丰富、气候适宜的地区。
2. 技术创新
科技巨头在AI服务器数据中心领域的竞争，还体现在技术创新上。
各大公司纷纷研发新型的AI服务器，采用先进的芯片技术、算法和架构，提高服务器的性能和效率。
一些公司还在数据中心的网络架构、冷却技术、节能技术等方面进行创新，以提高数据中心的运行效率。
3. 云计算与边缘计算
云计算是AI服务器数据中心的重要应用领域。
科技巨头通过构建强大的云计算平台，为各类企业和开发者提供AI服务。
同时，随着物联网、5G等技术的发展，边缘计算也逐渐成为趋势。
一些科技巨头开始在边缘计算领域布局，将AI服务器部署在靠近用户的地方，以降低延迟，提高响应速度。
4. 生态系统建设
为了吸引更多的开发者和企业使用其AI服务器数据中心服务，科技巨头纷纷构建生态系统。
这些生态系统包括开发工具、框架、库、应用等，为开发者提供一站式的服务。
通过生态系统，这些科技巨头可以扩大其市场份额，提高竞争力。
三、AI服务器数据中心的挑战与对策
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1. 安全性挑战
随着AI服务器数据中心的规模不断扩大，安全性问题日益突出。
为了保护用户数据和隐私，科技巨头需要采取一系列措施，包括加强网络安全防护、提高数据加密技术、加强数据管理等。
2. 运营成本挑战
AI服务器数据中心的运营成本较高，包括设备成本、电力成本、人力成本等。
为了降低运营成本，科技巨头需要采取节能措施，优化数据中心的设计和管理，提高运行效率。
3. 技术更新挑战
随着技术的不断发展，AI服务器数据中心需要不断更新和升级。
科技巨头需要持续投入研发，跟上技术发展的步伐，保持其在市场上的竞争力。
四、未来展望
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未来，随着人工智能技术的不断发展和应用需求的持续增长，AI服务器数据中心将迎来更大的发展空间。
科技巨头将继续在基础设施建设、技术创新、云计算与边缘计算、生态系统建设等领域展开竞争。
同时，为了应对安全性挑战、运营成本挑战和技术更新挑战，科技巨头需要不断创新和合作，推动AI服务器数据中心的可持续发展。
AI服务器数据中心是科技巨头在智能时代的重要布局。
通过基础设施建设、技术创新、云计算与边缘计算以及生态系统建设等方面的努力，这些科技巨头将为人工智能的发展提供强大的支持。
同时，面对挑战，他们也需要不断创新和合作，推动AI服务器数据中心的可持续发展。
数据中心要如何实现节能减排增加能效
我们的研究表明，通过更加严格的管理，公司可以将数据中心的能效提高一倍，从而降低成本并减少温室气体的排放。
具体而言，公司需要更积极地管理技术资产，提高现有服务器的利用率水平；公司还需要更准确地预测业务需求对应用程序、服务器和数据中心设施容量的推动效应，以便控制不必要的资本和运营支出。
数据中心的效率是一个战略问题。
企业建造和运营数据中心花费的资金在公司IT预算中占的比例不断上升，导致用于急需技术项目的预算越来越少。
数据中心建造计划是董事会一级的决策。
同时，监管部门和外部利益相关方也越来越关注公司管理自身碳足迹的方式。
采用最佳实践不仅有助于公司减少污染，还能够提高它们作为良好企业公民的形象。
IT成本高昂如今，公司进行的分析越来越复杂，客户要求实时访问账户，广大员工也在寻找新的技术密集型协作方法。
因此，即使在经济放缓时，人们对于计算、存储和网络容量的需求也在继续增长。
为了应对这一趋势，IT部门正不断增加计算资源。
在美国，数据中心的服务器数量正在以每年约10%的速度增加。
与此同时，在中国和印度等新兴市场，机构正在变得越来越复杂，更多的运营工作实现了自动化，同时有越来越多的外包数据业务在这里进行，因此数据中心的数量呈现出更快的增长态势。
这种对计算资源无法抑制的需求，导致全球数据中心容量稳步上升。
目前，这种增长并没有显露出即将结束的迹象，通常在经济衰退时期它只会进入温和增长状态。
这一增长已经导致了IT成本激增。
如果将设施、存储设备、服务器和人员成本都计算在内，数据中心支出一般会占到企业IT总预算的25%。
随着服务器数量不断增长，电价也正以高于收入和其他IT成本的速度攀升，上述比例只会日益提高。
每年，运行这些设施的成本都在以高达20%的速度上升，而IT总支出的增长速度仅为6%，二者相差极为悬殊。
数据中心支出的不断增加，改变了许多企业的经济结构，尤其是金融、信息服务、媒体和电信公司等信息密集型企业。
在过去5年中，成立一个大型企业数据中心所需的投资已经从1.5亿美元升至5亿美元。
在IT密集型企业中，最大设施的造价正逼近10亿美元。
这一支出挤占了新产品开发的资本，降低了某些数据密集型产品的经济效益，并降低了利润。
此外，不断上升的能耗产生了更多、范围更广的碳足迹，导致了环境恶化。
对于大多数服务行业，数据中心是企业最主要的温室气体排放来源。
在2000到2006年间，用于存储和处理数据的电力翻倍，每个数据设施的平均耗电量相当于2.5万个家庭的总和。
世界上共有4400万台服务器，消耗了总电力的0.5%。
如今，数据中心的碳排放已经接近阿根廷和荷兰等国家的碳排放水平。
仅仅在美国，到2010年数据中心的预计用电增长量就相当于要新建10座电厂的发电量。
目前的预测显示，如果不对需求加以遏制，2020年全球数据中心的碳排放将是现在的4倍。
监管部门已经注意到这些发展趋势，正在督促公司拿出解决方案。
美国环保署(EPA)建议，作为建立运营效率标准的第一步，大型数据中心应当使用能量计。
同时，欧盟也发布了一套自愿执行的行为准则，其中介绍了以较高的能效运行数据中心的最佳实践。
随着数据中心排放量的持续上升，政府可能会为了减排而施加更大的压力。
第2页：全面应对挑战全面应对挑战在信息密集型机构中，许多部门和级别的人员都可以做出影响数据中心运营效率的决策。
金融交易员可以选择运行复杂的蒙特卡洛(MonteCarlo)分析，而药物研究人员可以决定要将多少临床实验影像数据存储起来。
负责应用程序开发的管理人员可以决定用多少编程工作来满足这些需要。
服务器基础设施的管理人员可以做出设备采购决策。
设施主管则可以决定数据中心的位置、电力供应，以及在预测的需求出现前安装设备的时间表。
上述决策通常是在孤立状态下做出的。
销售经理可能会选择将交易由隔夜结算改为即时结算，金融分析师则可能希望为历史数据存储几份副本，他们完全没有考虑到这样做会对数据中心的成本造成什么影响。
应用程序开发人员很少想到要对自身的工作进行优化，以将服务器用量降到最低，也很少考虑开发能够跨服务器共享的设计应用程序。
购买服务器的管理人员可能会选择价格最低或他们最熟悉的产品。
但是这些服务器也许会浪费数据中心的电力或空间。
很多时候，管理人员会超额购买设备，以保证在最极端的使用情况下拥有足够的容量，而这会造成容量过剩。
管理人员往往会建造有多余空间和高制冷容量的设施，以满足极端情况下的需求或应对紧急扩建。
这些决策在整个机构中累加起来，将对成本和环境造成重大影响。
在许多情况下，公司可以在不降低自身数据管理能力的前提下，停用现有的部分服务器，并搁置购买新服务器的计划。
这可以借助一些众所周知的技术来实现。
比如虚拟化，这种技术实际上是通过寻找服务器的空闲部分来运行应用程序，以达到容量共享的目的。
但是公司不一定会这样做，因为没有哪位高管能够承担“端对端”的责任。
在机构内部，管理人员会以最符合自身利益的方式行事，这就造成大多数数据中心效率低下，每台服务器上常常只运行了一个软件应用程序。
我们分析了一家媒体公司的近500台服务器，其中利用率低于3%的占三分之一，而低于10%的则占三分之二。
虽然有诸多用于跟踪使用情况的现成管理工具，但这家公司没有使用其中任何一种。
从全球来看，我们估计服务器的日常利用率一般最高只有5%到10%而已，这造成了能源和资金的浪费。
对此，数据中心管理人员一般会回答，配备这些服务器是为了在极端情况下提供容量，例如应付圣诞节前一天的购物潮。
但一般来说，这一论断并不成立，因为数据显示：如果平均利用率极低，那么高峰时段的利用率也会很低。
此外，数据设施的数量不断攀升，但所存放的服务器和相关设备有时仅占数据设施容量的一半，这说明有上亿美元的资本支出被浪费了。
即使公司报告认为数据中心已经满载，但沿着数据中心的过道行走，经常会发现服务器机架上有很多空位，原先放在这些空位中的设备都已经淘汰。
之所以出现这种不一致的现象，部分原因在于预测数据中心需求的难度很高。
运营的时间框架是一个问题。
数据中心的设计和建造一般需要2年或更长时间，而预计的使用寿命至少为12年，因此容量是在业务部门产生实际需求之前就已经设定的。
与此同时，对于业务决策如何互相影响，如何转化为对新应用程序的需求，以及需要多少服务器容量才能满足需求，还存在着认识不够全面的现象。
例如，如果客户需求增长50%，许多公司很难预测出服务器和数据中心的容量是需要增加25%，还是增加100%。
在极端情况下，我们发现一些设施在投入运营后常年处于半空状态；而另一些公司在建成一个数据中心之后，很快就发觉需要再建一个新的。
如今数据中心已经成为一项昂贵的资产，由此可以推断，财务绩效责任落实得十分糟糕。
设施的财务和管理责任往往会落在不动产管理人员身上，而这些人基本不具备相关的专业技术知识，对于IT与核心业务问题的联系也缺乏深入的认识。
同时，管理服务器运营的人员很少去了解关键运营支出的数据，例如耗电量或IT设备所占不动产的实际成本。
相反，当IT管理人员决定购置更多的应用程序或新的服务器时，有时只会使用硬件初始成本和软件许可证费用等基本指标。
计算实际成本时，需要考虑设施运营和租赁、电力使用、支持以及折旧等因素。
这些费用可能是服务器初始购置成本的4到5倍。
加上前面说到的孤立决策和责任问题，数据中心通常会添加额外的服务器作为保险措施，而很少讨论成本权衡或业务需求。
在缺乏实际成本分析的情况下，过度建造、过度设计和效率低下就成了普遍现象。
第3页：改革运营方式改革运营方式在研究之初，我们以为通过建造新的节能型数据中心，可为降低数据中心的成本和碳排放指出一条光明大道。
新的设施可以发挥当前各种技术的优势，利用自然冷却方法和碳排放较低的电源。
但我们还了解到，在降低成本和碳排放方面成效最显著的方法是改善公司现有数据中心效率低下的状况。
通过改善资产管理，增强管理层的责任意识，并且为降低能源成本和碳排放设立清晰的目标，大多数公司都能够在2012年之前将IT能效提高一倍，并遏制其数据中心温室气体排放的增长。
实际上，您无需另行建造就能获得最环保的数据中心。
积极管理资产一家大型公司采用的做法表明，规范现有服务器和设施的使用就可能产生巨大的收益。
这家公司原本的计划是，增加服务器的数量，并建造一个新的数据中心来容纳这些服务器和其他IT设备，以便满足自身在2010年的信息需求。
该公司的董事会已经批准了这项计划，但这意味着企业在这一年会有大量的资本支出。
于是，这家公司彻底修改了计划。
它将关闭5000多台很少使用的服务器。
通过对占公司应用程序总量15%的3700个应用程序进行虚拟化，可以将现役服务器的数量由2.5万台减少至2万台。
公司还更换了一些较为陈旧的服务器，代之以能够将用电效率提高20%的产品。
这些调整使公司得以搁置原先的数据中心扩建计划，并因此节省了3.05亿美元的资本投资成本。
由于服务器数量和耗电量的下降，运营支出预计将减少4500万美元，降低到7500万美元。
考虑到停用和虚拟化因素，服务器运行时的平均容量利用率将由目前的5.6%升至9.1%。
该公司仍然能够满足自身日益增长的数据需求，但是电力需求的减少，意味着未来4年内的二氧化碳排放将由59.1万吨削减至34.1万吨。
公司还可以通过对不断上升的数据需求加强管理来实现节约。
对于应当保留多少数据，是否要缩减某些数据密集型分析的规模，业务部门应当审查相关的政策。
一些交易的计算可以推迟，以降低服务器在高峰时段的利用率，也并不是所有企业信息都需要基于广泛备份的灾难恢复功能。
更好的预测和规划是提高数据中心效率的基础。
公司应当跟踪自己对数据需求的预测与实际需求之间的差异，然后向能够最大限度减少预测偏差的业务部门提供奖励。
数据中心的管理人员应尽可能全面了解未来的趋势，例如机构增长和业务周期等，然后将这一趋势与自身采用的模型结合起来。
由数据中心、应用架构师和设施操作人员提供的建议可以用于改善这些模型。
一家全球通信公司制定了一套规划流程，将每个业务部门数据增长量的各种发展情况包括在内。
虽然公司最终得出的结论是，它需要扩大容量，但是未来需求中有很大一部分可通过现有资产来满足，这比原计划节约了35%的资本支出。
许多机构并没有将数据中心看作一种稀缺的昂贵资源，而是将其当成了等待注水的水桶。
为了避免这种趋势，公司在估算新服务器或附加应用程序和数据的成本时，可以采用实际拥有成本(TCO)核算法。
业务部门、软件开发人员或IT管理人员在进行支出决策时，很少会将应用程序和服务器的生命周期运行成本考虑在内。
提早计算这些成本，有助于限制过量的需求。
管理这些变化可能十分困难。
大型机构中的许多人并没有意识到数据的成本。
企业的每一个部门都会产生对于数据中心服务的需求。
满足这些需求的责任分散在IT部门(包括运营和应用开发)、设施规划人员、共享服务团队和企业不动产职能部门身上。
成本报告工作并没有统一的标准。
第4页：提高总体效率提高总体效率作为数据中心改进计划的一部分，我们建议采用一项新的指标：企业数据中心平均效率(CADE)。
与美国的企业燃料平均经济性(CAFE)里程标准类似，CADE考虑了数据中心内的设施能效、设施利用率和服务器利用率水平。
将这些因素综合起来，就得到了数据中心的总体效率，即CADE(图)。
减少了成本和碳排放的公司将提高自身数据中心的CADE分数。
这就像在汽车行业中，出色的里程数能够提高CAFE评级一样。
为了给改进工作设立目标，我们将CADE分为五级。
属于CADE第1级的数据中心运营效率最低；大多数机构最初可能都会被归入较低的级别。
关闭利用率低下的服务器、采用虚拟化技术以及提高设施空间的使用效率，都将提高CADE分数。
借助CADE，公司还可以对整个数据中心的设施进行基准比较分析，或者与竞争对手进行比较，也可以为管理人员设立绩效目标并加以跟踪。
在数据中心的需求管理方面，我们建议采用一种由首席信息官全权负责的新治理模型。
在这种体制下，首席信息官能够更为透彻地了解各业务部门的数据需求；对于需要更多服务器或软件应用的新数据项目，他们可以强制要求将能耗和设施成本考虑到相应的投资回报计算中。
我们还建议首席信息官采用一种新的指标来衡量改进情况，请参见副文“提高数据中心的效率”。
通过强化责任，首席信息官将拥有更高的积极性来寻求改进，例如采用虚拟化技术和提高现有设施的利用率。
由于这种模型将关键业务决策的更多责任集中在首席信息官身上，因此不但需要首席执行官的全力支持，而且要求机构转变以往对于业务部门的数据中心扩容请求有求必应的思维模式。
此外，首席信息官还应当设定将数据中心的能效提高
如何建立连接而有效的数据中心
每次谈到数据中心效率的时候，能源消耗通常是人们想到的第一条，特别是服务器电力消耗和冷却效率。
然而，高效率数据中心的内容还有很多其它方面。
效率考量应该全面，从数据中心的整个实体基础设施中获得。
数据中心实体基础设施的主要部分包括：电力/冷却系统空间设备宽带（连接）照明系统我认为将来的数据中心将从整个实体基础设施层面进行效率优化。
在拉斯维加斯的2015年AFCOM数据中心世界大会上，我将就连接而高效的数据中心发表看法。
大会将于4月19-23日在米高梅酒店举办。
我的报告安排在4月20日上午11:30，地点是Barbados A&B会议室。
我将讨论如果只着眼于数据中心电力消耗，就有可能失去建立真正高效的数据中心的机会。
只着眼于能源效率，数据中心运营人员可以实现电力方面的运营成本节约；然而，如果从整个实体基础设施层面考虑效率问题，他们可以更有效地扩展、管理并运行数据中心。
实体基础设施的各个方面并不是相互分隔的，它们互相影响。
比如，在设计数据中心的时候，在机架、吊舱、计算机大厅和建筑等各个层面采用模块化设计。
各个层面的模块化设计兼具扩展性和效率。
另一个例子是数据中心服务器通过双绞线电缆连接主数据网络时。
其它实体基础设施的关键部分可以使用双绞线电缆布线与频道管理网络之外的网络连接。
数据中心的低压布线如安全摄像机网络、设施保安布线和照明布线也可使用双绞线布线。
在这些基础设施组成中使用同一种类型的布线带来管理效率。
我还建议使用单一监控系统如数据中心基础设施管理来运行实体基础设施，而不是使用多个监控系统，这可以带来更高的运营效率。
如果您采取全面考虑能源和实体基础设施的方法，那么您将有机会更好地使用您的数据，作出更好的业务决策——这就是连接而高效的数据中心。
VMware和NVIDIA推出的新一代混合云架构，具体是什么呢？
超过 30 万 VMWare 客户将受益于 NVIDIA AI 软件对所有应用程序的统一管理功能，并能够运用 NVIDIA BlueField-2 DPU 的安全和加速功能。
NVIDIA 创始人兼首席执行官黄仁勋表示：NVIDIA 和 VMWare 将一起帮助客户把每家企业的数据中心改造成加速的 AI 超级计算机。
企业将借助 NVIDIA DPU 构建安全、可编程、软件定义的数据中心，大幅加速所有企业应用程序。
一、适用于企业的AI平台，简化工作负载部署管理
这是 NVIDIA 与 VMware 的首次合作，NVIDIA NGC 中心上的丰富 AI 软件将被集成到 VMware vSphere、VMware Cloud Foundation 和 VMware Tanzu 中，帮助企业扩展现有 AI 基础设施，统一管理所有应用程序，在数据中心、云和边缘部署 AI 基础设施。
这一整合将简化针对最苛刻工作负载的 AI 部署和管理。
各行业均可在与其企业相同的平台上，借助容器和虚拟机，轻松地在混合云中大规模开发和部署 AI 工作负载。
VMware 客户可使用现有的基础设施、资源和工具集为数据科学和 AI 工作负载提速，从而帮助扩大 AI 和机器学习技术的普及范围。
目前，来自戴尔、惠普和联想等领先系统制造商的部分经过预测试且内置 NVIDIA A100 的服务器已经支持 NGC 软件。
数据科学家、开发人员和研究人员将可访问 NGC 的各类云原生 GPU 优化容器、模型和行业特定软件开发套件。
二、全新混合云架构，引入新安全模型
为了帮助企业应对愈发复杂的混合应用需求，VMware 推出 Project Monterey 项目，扩展 VMware Cloud Foundation 对 SmartNIC 技术的支持，从而减轻服务器 CPU 在网络、存储和安全方面的负担。
VMware 和 NVIDIA 为混合云提供了一种帮助企业发展基础设施、提高运营水平的新架构，并引入了一种新的安全模型，将管理程序、网络、安全和存储任务从 CPU 转移到 DPU。
该架构将把 VMware Cloud Foundation 运营模型扩展到裸机服务器。
这一新架构是 Vmware 今天推出的 Project Monterey 技术预览的基石。
Project Monterey 项目为基于 Mellanox SmartNIC 技术（包括可编程的 NVIDIA BlueField-2）的混合云提供架构，以支持 AI 和以数据为中心的应用。
通过结合使用 NVIDIA BlueField-2 DPU 与 VMware Cloud Foundation，客户将能够加速多种新一代和通用应用、提供可编程智能，并在各类数据中心、边缘和电信云中运行分布式零信任安全模型。
除了 NVIDIA 外，Project Monterey 项目也得到了英特尔、惠普、联想、戴尔等公司的支持。
三、有望加速医疗AI发展
VMware 和 NVIDIA 生态系统的整合已经为医疗等行业的 AI 部署应用带来便利。
以医学成像 AI 和分析工具分析领域的领导者加利福尼亚大学旧金山分校（UCSF）智能影像中心为例，该中心采用 NVIDIA Clara 医疗应用框架支持 AI 成像，并为加利福尼亚大学旧金山分校社区以及学术和行业合作伙伴提供了探索、创新以及采用 AI 所需的重要资源，以此改善患者护理。
加利福尼亚大学旧金山分校放射与生物医学影像学系主任 Christopher Hess 认为，NVIDIA Clara AI 应用框架和 VMware Cloud Foundation 的整合，将有助于他们借助通用数据中心基础设施扩展其 AI 工作，开展培训和研究等活动，并帮助支持时间紧迫的急救诊断。
结语：将为企业提供抢先体验计划
随着 AI 逐渐渗透到更多行业，许多企业技术公司试图将 AI 技术引入 IT 管理软件，来帮助客户更高效的工作。
对于 VMWare 而言，此次与 NVIDIA 的合作，为用户使用多种包含 AI 的软件及服务带来便利，也将有助于增加 VMware 用户的采用率。
目前，NVIDIA 和 VMware 正在企业 AI 和加速计算平台领域开展的广泛软件工程合作，希望使用 AI 并安全加速混合云端应用的企业可以注册参加抢先体验计划。
