Сучасний дата-центр – це фізичний простір із комп'ютерною інфраструктурою, яка працює цілодобово. Сьогодні йдеться переважно про окремі великі будівлі або цілі комплекси, однак спочатку дата-центри мали зовсім інший вигляд. Про це пише BGR.
Як з'явилися дата-центри?
Перші такі системи фактично являли собою кімнати, заповнені великими комп'ютерами. Вони виникли разом із першими мейнфреймами у 1950-х та 1960-х роках.
Тодішні комп'ютери були настільки великими, що для розміщення однієї машини могла знадобитися ціла кімната. Мейнфрейми використовувалися для складних обчислень і працювали як самостійні обчислювальні системи.
Важливо, що в той період ще не існувало сучасної концепції комп'ютерних мереж. Кожен мейнфрейм фактично був ізольованим обчислювальним центром. Тобто перші дата-центри не обслуговували мільйони користувачів через інтернет – вони забезпечували роботу конкретних великих комп'ютерних систем.
У 1970-х та 1980-х роках мейнфрейми продовжували збільшуватися, а разом із ними розширювалася і відповідна інфраструктура.
Наступний великий етап настав уже в 1990-х роках, коли одночасно розвивалися мікропроцесори та інтернет.
Як інтернет перетворив дата-центри на масову інфраструктуру?
Однією з ключових технологій цього періоду стала віртуалізація. Її принцип полягає в тому, що один фізичний пристрій може створювати кілька віртуальних машин, серверів або мереж.
Це суттєво змінило підхід до використання комп'ютерних ресурсів. Замість того щоб кожна організація купувала та обслуговувала окреме фізичне обладнання, його ресурси можна було розподіляти між різними віртуальними системами.
На початку 2000-х років віртуальні сервери стали доступнішими для оренди. Це зробило обчислювальні потужності дата-центрів значно доступнішими та спричинило різке зростання попиту.
Поступово формувалася централізована модель, у якій дедалі більше пристроїв і сервісів залежали не від локального обладнання, а від невеликої кількості великих дата-центрів. Саме цей процес став одним із фундаментів сучасних хмарних сервісів.
Що зберігали й обробляли дата-центри до появи AI?
Дата-центри ніколи не були призначені виключно для штучного інтелекту. Їх використовували для зберігання, обробки та передачі величезної кількості різноманітних даних.
Електронна пошта, банківські операції, платежі картками, корпоративні системи, інтернет-сервіси та резервне копіювання – усе це потребує серверної інфраструктури. Те саме стосується хмарних технологій. Коли користувач зберігає файл у хмарі, фізично він потрапляє на сервери дата-центру. Коли система кібербезпеки перевіряє дані або мережевий трафік, відповідні операції також можуть виконуватися на такій інфраструктурі.
Таким чином, дата-центри стали невидимою основою цифрових сервісів задовго до нинішнього буму штучного інтелекту.
Кожен новий технологічний етап збільшував навантаження на цю інфраструктуру. Спочатку це був розвиток мікропроцесорів, потім – поширення хмарних обчислень, а тепер – стрімке зростання AI. Через це невеликі серверні приміщення поступово перетворилися на масштабні кампуси, що складаються з багатьох будівель.
Якими бувають дата-центри сьогодні?
Попри те, що зараз найбільше уваги привертають центри, які обслуговують системи штучного інтелекту, далеко не кожен дата-центр призначений для роботи з AI.
Існує багато різновидів таких об'єктів, які виконують різні завдання. Telecommunications Industry Association, або TIA, поділяє дата-центри на чотири рівні – Tier 1, Tier 2, Tier 3 та Tier 4.
Усі вони мають забезпечувати базові потреби, зокрема цілодобове електроживлення та охолодження. Однак із підвищенням рівня збільшується стійкість інфраструктури до можливих збоїв.
Дата-центри Tier 1 забезпечують базовий набір необхідних функцій. На протилежному кінці системи перебувають центри Tier 4, які мають повністю ізольовані енергетичні системи та можуть продовжувати роботу навіть у разі серйозних перебоїв. Окрім поділу за рівнями надійності, дата-центри розрізняються за призначенням.
Телекомунікаційні дата-центри підтримують роботу мереж зв'язку, зокрема інтернету та мобільних сервісів. Без них значна частина сучасної цифрової комунікації просто не могла б працювати.
Корпоративні дата-центри належать і управляються безпосередньо організаціями. Їх використовують, зокрема, банки та лікарні, яким необхідно працювати з великими обсягами чутливої інформації та забезпечувати високий рівень її захисту.
Існують також дата-центри, орієнтовані на майнінг криптовалют. Вони використовують значні обчислювальні ресурси для виконання операцій, необхідних відповідним блокчейн-системам.
І лише одним із нових напрямів стали AI-дата-центри. У них також є спеціалізація. Одні центри призначені для навчання моделей штучного інтелекту. Під час цього процесу системи опрацьовують величезні масиви даних, щоб створювати та вдосконалювати AI-моделі.
Інші дата-центри зосереджені на інференсі, тобто забезпеченні роботи вже навчених моделей. Саме вони обробляють запити користувачів і повинні витримувати зростаюче навантаження від популярних AI-сервісів.
Чому про дата-центри заговорили саме зараз?
Дата-центри існують уже кілька десятиліть, однак раніше вони переважно залишалися непомітною частиною цифрової інфраструктури.
Ситуація змінилася через стрімке поширення штучного інтелекту. AI-системи потребують значно більших обчислювальних ресурсів, ніж багато традиційних цифрових сервісів. Через це компаніям доводиться будувати дедалі масштабніші центри обробки даних.
Разом із розмірами інфраструктури зросла й увага до її побічних наслідків. Великі дата-центри можуть створювати значний шум, споживати багато енергії та мати суттєвий вуглецевий слід. Саме тому сьогодні вони стали предметом суспільних дискусій і вже не сприймаються лише як непомітні серверні приміщення.
Втім, нинішній AI-бум – це лише черговий етап довгої історії. Дата-центри змінювалися разом із комп'ютерами, інтернетом, віртуалізацією та хмарними технологіями. Штучний інтелект просто став останнім фактором, який змусив цю інфраструктуру вирости до небачених раніше масштабів.