A medida que la inteligencia artificial (IA) remodela las industrias, está revolucionando silenciosamente el corazón de TI: el centro de datos. El crecimiento explosivo de las cargas de trabajo de IA está aumentando el uso de energía, desafiando los sistemas de enfriamiento y exigiendo un replanteamiento fundamental de cómo almacenamos y movemos datos.
En este nuevo panorama, el almacenamiento flash se destaca, brindando el rendimiento, la eficiencia y la escalabilidad que la IA necesita para acelerar realmente. Sin embargo, el almacenamiento basado en disco sigue desempeñando un papel crucial para muchas organizaciones, especialmente donde dominan los costos o las necesidades de archivo. No se trata de un cambio repentino de una tecnología a otra. Se trata de encontrar la combinación adecuada para respaldar el viaje único de cada organización.
Las verdaderas preguntas ahora son: ¿Qué tan pronto debe comenzar a evolucionar su estrategia de almacenamiento para IA? ¿Y cómo trazar el mejor camino a seguir?
Aquí hay algunas ideas para ayudarlo a comenzar.
El Aumento De La Energía De La Ia: Un Punto De Inflexión Para La Infraestructura
Las cargas de trabajo de IA consumen mucha energía por diseño. A medida que los modelos crecen en tamaño y complejidad, también lo hacen sus demandas de energía. La Agencia Internacional de Energía proyecta que el uso global de electricidad de los centros de datos (DC) podría duplicarse con creces para 2030, con la IA como impulsor principal. Algunos pronósticos sugieren que los centros de datos podrían consumir más de 1.000 teravatios-hora al año, eso es más que todo el consumo eléctrico anual actual de Japón.
Esto no es solo un problema de capacidad. Es una crisis de sostenibilidad en ciernes. Con densidades de potencia de 5 a 10 veces mayores que las aplicaciones típicas de centros de datos, que superan los 100 kW por rack, y una potencia para GPU que alcanza los 1.500 W, la infraestructura tradicional se está llevando al límite.
Algo debe cambiar, y no hay tiempo que perder.
Almacenamiento: Contribuyente Silencioso A La Crisis Energética De IA/CC
Si bien la computación generalmente es el centro de atención, el almacenamiento es un contribuyente importante, y a menudo pasado por alto, al uso de energía del centro de datos. Las unidades de disco duro (HDD) tradicionales, que aún se implementan ampliamente, son ineficientes según los estándares actuales de consumo de energía de IA.
Por el contrario, las unidades de estado sólido (SSD) NVMe all-flash ofrecen una alternativa muy atractiva por las siguientes razones:
- Potencia en Reposo: los discos duros consumen 5-10 W frente a los SSD NVMe con solo 0,2-0,8 W.
- Rendimiento por vatio: los SSD ofrecen hasta 50 veces más IOPS por vatio.
- Densidad: Flash empaqueta más capacidad en menos espacio, lo que reduce las necesidades de energía y refrigeración.
En una prueba, los resultados mostraron que un solo rack de SSD podría reemplazar la capacidad y el rendimiento de 23 racks de HDD, al tiempo que ofrece 54 veces más ancho de banda de lectura y consume solo una fracción de la energía. Eso no es solo una victoria por rendimiento; es un imperativo de sostenibilidad.
Innovación En Refrigeración: De Opcional A Esencial
La salida térmica de la infraestructura de IA ha acelerado la necesidad de refrigeración líquida, que ahora ofrece una densidad de rack y disipación de calor superiores en comparación con los sistemas tradicionales refrigerados por aire. Con la capacidad de reducir la energía de las instalaciones en casi un 20% y la energía total del centro de datos en más del 10%, estas innovaciones ya no son experimentales. Con este aumento en la eficiencia, los centros de datos refrigerados por líquido ahora son esenciales para admitir chips que superan los 500 W y mantener los centros de datos dentro de los presupuestos de energía y carbono.
Confiabilidad y Costo Total De Propiedad Del Almacenamiento
Cuando se trata de infraestructura de datos, la eficiencia energética es solo una parte de la ecuación del costo total de propiedad (TCO). La confiabilidad también juega un papel fundamental en la medición del TCO:
- HDDs muestran tasas de falla anualizadas de alrededor del 1,4%, con patrones de falla predecibles.
- Los SSD NVMe exhiben un comportamiento de "falla lenta" con más frecuencia y rara vez fallan catastróficamente.
- Impacto Operativo: La mayor confiabilidad y la menor carga de mantenimiento de Flash no solo reducen el tiempo de inactividad, sino también los costos de energía y mano de obra asociados con la administración del almacenamiento a gran escala.
En pocas palabras: la confiabilidad afecta no solo los costos directos de reemplazo, sino también los gastos operativos, como el monitoreo, el mantenimiento y la consistencia del rendimiento, todo lo cual influye en el TCO reducido de los SSD de menor consumo de energía.
Alineación De Los Objetivos De Preparación De Esg E Ia
El cambio al almacenamiento all-flash se alinea con una variedad de prioridades empresariales estratégicas más amplias:
- Sostenibilidad: menor uso de energía, huellas más pequeñas y menos desechos electrónicos.
- Rendimiento de IA: la baja latencia y el alto rendimiento de NVMe son ideales para canalizaciones de IA.
- Presupuesto de Energía: la reducción del consumo de energía del almacenamiento se puede reasignar a la computación, donde más se necesita.
Por lo tanto, los beneficios disfrutados a nivel operativo también contribuyen a cumplir con los objetivos corporativos ambientales, de sostenibilidad y de gobernanza de la empresa. Eso es beneficioso para todos.
¿Es hora De Comenzar A Poner Fin Al Almacenamiento Basado En Disco?
Cada organización tiene necesidades únicas basadas en recorridos tecnológicos específicos, incluidos aquellos que aún pueden necesitar depender de una forma de almacenamiento basado en disco. Y aunque los discos duros aún ofrecen una ventaja de costo por TB para el almacenamiento en frío, su ineficiencia hace que sea cada vez más difícil justificar el soporte de entornos impulsados por IA.
La ventaja del 5.000% de rendimiento por vatio del flash, combinada con sus beneficios físicos/espaciales y operativos, es un caso sólido para acelerar la transición, especialmente aquellos que se inclinan por la IA en toda la empresa.
Lo Que Sigue: Oportunidades Para La Innovación Y El Conocimiento
Al considerar cuándo y cómo comenzar a navegar por este cambio, varias preguntas siguen maduras para explorar:
- Tiempo De Retorno De La Inversión: ¿Qué tan rápido se amortizan las conversiones flash cuando se tiene en cuenta el ahorro de energía, refrigeración y espacio?
- Patrones De Almacenamiento Específicos De IA: ¿Cómo podemos optimizar las arquitecturas de almacenamiento para cargas de trabajo de IA que son cada vez más dinámicas, intensivas en datos y sensibles a la latencia?
- Impacto En El Ciclo De Vida: ¿Cuál es el costo ambiental total de flash frente a HDD desde la cuna hasta la tumba, incluida la fabricación, las operaciones y la eliminación?
- Estrategias Híbridas: ¿Dónde tiene sentido el disco duro y cómo lo equilibra de manera inteligente con flash para maximizar tanto el rendimiento como el costo?
- Software Consciente De La Energía: ¿Puede la gestión inteligente del almacenamiento y la orquestación impulsada por IA reducir aún más el uso de energía y la huella de carbono?
A medida que usted y su equipo consideran estas preguntas, es esencial tener en cuenta que la IA no solo está transformando lo que hacen los centros de datos. Está transformando lo que necesitan ser. El cambio al almacenamiento all-flash no es solo una mejora del rendimiento. Es un pivote estratégico hacia una infraestructura más sostenible, resistente y preparada para la IA.
A medida que las cargas de trabajo evolucionan y aumentan las presiones ambientales, el centro de datos del futuro debe ser más ágil, inteligente y ecológico. Adoptar el flash es un paso clave en esa evolución. No solo por velocidad, sino por administración.
Es un viaje hacia un ecosistema digital donde el rendimiento y la sostenibilidad ya no están reñidos, sino que están inextricablemente vinculados.
No Hay Dos Viajes Iguales
Como dijimos al principio, cada cliente se encuentra en una etapa diferente de su viaje de IA: algunos ya están construyendo, mientras que otros recién están comenzando a trazar lo que es posible. Pero independientemente de dónde se encuentre, una cosa está clara: modernizar su centro de datos y construir una base de datos sólida y habilitada para flash es clave para desbloquear el potencial de la IA.
Por eso es importante tener un sócio que vea el panorama general. En Hitachi Vantara, entendemos que el éxito de la IA no se trata solo de almacenamiento, sino de orquestar la combinación adecuada de computación, redes, gestión de datos y excelencia operativa. Aportamos una amplia experiencia en entornos de centros de datos tradicionales y de próxima generación, y trabajamos codo con codo con nuestros clientes para diseñar, optimizar y escalar infraestructuras que brinden un valor duradero.
Dondequiera que se encuentre en su viaje, ya sea que se centre en el rendimiento, la eficiencia, la sostenibilidad o el costo, estamos aquí para ayudarlo a crear un entorno que acelere, no limite, sus ambiciones de IA. Construyamos juntos el futuro de la IA, comenzando con la base que merecen sus datos y su negocio.
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Atsushi Ishikawa
Atsushi Ishikawa is Chief Technology Officer for Network Storage at Hitachi Vantara.
Jason Hardy
Jason Hardy is Chief Technology Officer for Artificial Intelligence at Hitachi Vantara