通过 Physical AI 变革未来数据中心运营与管理
人工智能
2025-04-16 v2 分布式、并行与集群计算
摘要
数据中心(DC)作为关键任务基础设施,在推动人工智能(AI)和数字经济增长方面发挥着关键作用。从互联网数据中心向 AI 数据中心的演进,为提升业务韧性并降低总拥有成本,在数据中心的运营和管理方面引入了新的挑战。因此,未来数据中心必须采用超越基于最佳实践的传统方法的新范式。在本研究中,我们提出并开发了一种新颖的 Physical AI(PhyAI)框架,以推进数据中心的运营和管理。我们的系统利用了 SOTA 工业产品的新兴能力以及我们的内部研发。具体而言,它包含三个核心模块:1)一个工业级内部仿真引擎,以高度精确的方式仿真数据中心运营;2)一个基于 NVIDIA PhysicsNemo 构建的 AI 引擎,用于训练和评估物理信息机器学习(PIML)模型;3)一个基于 NVIDIA Omniverse 构建的数字孪生平台,用于我们提出的 5 层数字孪生框架。该系统通过为未来数据中心启用实时数字孪生,提供了一种可扩展且适应性强的解决方案,以实现未来数据中心运营与管理的数字化、优化和自动化。为了说明其有效性,我们展示了一个引人注目的案例研究,即构建一个代理模型,以实时方式预测大规模数据中心的温度和气流分布。我们的结果证明了其优于传统耗时的计算流体力学/传热学(CFD/HT)仿真的性能,其中绝对温度预测误差中位数为 0.18 {\deg}C。这种新兴方法将为推进 Physical AI 在未来数据中心运营中的应用开辟多个潜在研究方向。
引用
@article{arxiv.2504.04982,
title = {Transforming Future Data Center Operations and Management via Physical AI},
author = {Zhiwei Cao and Minghao Li and Feng Lin and Jimin Jia and Yonggang Wen and Jianxiong Yin and Simon See},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.04982},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 5 figures