近期最熱門的詞彙之一非「AI 資料中心」莫屬了。它跟我們熟悉的傳統資料中心一樣嗎?答案是:不完全一樣。

傳統資料中心是什麼?

資料中心 (Data Center)是一個廣泛的術語,指的是一個專門用來儲存、處理和管理海量數據與應用程式的實體設施。你可以把它想像成一個超級大的「數位倉庫」,裡面塞滿了各種高科技設備,像是伺服器、儲存裝置、網路設備、電力系統、冷卻系統,以及各種嚴密的安全措施。傳統資料中心的主要任務,是負責處理各式各樣的企業應用、網路服務、數據庫操作等通用運算任務

AI 資料中心有何不同?

那麼,AI 資料中心 (AI Data Center) 又是什麼呢?它其實是為了人工智慧工作負載而特別優化和設計的資料中心。它的核心目標非常明確:要高效地支援 AI 模型的訓練、推論,以及各種數據處理等高度運算密集型的任務

簡單來說,如果傳統資料中心是處理各種雜項工作的「多功能辦公室」,那 AI 資料中心就像是專為高效能 AI 任務打造的「超級實驗室」!它們都負責數據處理,但 AI 資料中心在硬體配置、網路架構和冷卻系統等方面,都會針對 AI 運算的需求進行特殊強化。

AI 資料中心是資料中心的一種專業化、高性能化的分支,專門針對人工智慧的獨特需求進行了深度優化。可以說,所有的 AI 資料中心都是資料中心,但並非所有的資料中心都是 AI 資料中心。

AI 資料中心和傳統資料中心的主要區別

  1. 硬體配置重點:
    • 資料中心: 可能配備多種類型的伺服器(CPU 為主)、各種儲存設備(HDD、SSD)、通用型網路設備。
    • AI 資料中心: 大量且高效能的 GPU (圖形處理單元) 是其最顯著的特徵。AI 工作負載對並行運算能力的需求遠超通用 CPU,因此會部署大量的 AI 加速器(如 NVIDIA H200、A100、AMD Instinct 等)。儲存系統也會傾向於高速、高吞吐量的全快閃儲存,以滿足 AI 數據的快速存取需求。
  2. 網路架構:
    • 資料中心: 傳統上可能使用較為常見的 Ethernet 網路。
    • AI 資料中心: 為了處理大量 GPU 間的數據傳輸和模型同步,往往會採用更高速、低延遲的網路技術,如 Infiniband 或更優化的 Ethernet 解決方案。
  3. 冷卻與電力:
    • 資料中心: 冷卻和電力設計符合一般伺服器密度。
    • AI 資料中心: 高密度的 GPU 叢集產生巨大的熱量和電力消耗。因此,AI 資料中心需要更先進、更強大的冷卻系統(例如液冷技術)和電力基礎設施來維持穩定運行。PUE (電力使用效率) 也是考量重點。
  4. 軟體與管理平台:
    • 資料中心: 通用的虛擬化平台、作業系統、IT 管理工具。
    • AI 資料中心: 除了通用管理工具外,還會整合專門用於 AI 模型開發、訓練、部署和資源調度的平台,例如 Kubeflow、MLOps、以及 GPU 資源管理軟體(如數位無限的 AI-Stack),以優化 GPU 的使用效率和 AI 工作流程。
  5. 主要目的:
    • 資料中心: 提供廣泛的 IT 基礎設施服務。
    • AI 資料中心: 專注於加速和支持人工智慧的研發與應用。
比較表
類別資料中心 (Data Center)AI 資料中心 (AI Data Center)
主要目的支援通用型運算、應用程式、數據儲存與管理專為 AI 模型訓練、推論、數據處理等高效能運算而優化
核心硬體CPU 伺服器 為主,輔以儲存、網路設備大量 GPU (AI 加速器) 為主,高密度部署
運算能力通用平行運算能力強大的 大規模並行運算能力
網路需求以 Ethernet 為主,滿足一般數據傳輸需高速、低延遲網路(如 Infiniband 或優化 Ethernet)
儲存需求HDD、SSD 並行,注重容量與存取速度更重視 高速、高吞吐量 儲存 (通常是全快閃儲存)
電力/冷卻符合一般伺服器密度需求更高密度、更高功耗,需更強大、先進的冷卻(如液冷)和電力系統
軟體與管理通用虛擬化、IT管理、作業系統除通用軟體外,額外整合 AI 框架、MLOps 平台、GPU 資源調度軟體
關鍵指標穩定性、可用性、成本效率算力吞吐量、模型訓練速度、GPU 利用率

為何企業紛紛開始積極投入AI資料中心建置?

  1. 高效處理龐大數據量與運算需求
    AI應用如生成式AI、機器學習等,需要處理和分析海量數據,並執行高度密集的計算工作。AI資料中心配備大量GPU、TPU等高性能硬體,能有效加速AI模型訓練與推論,確保運算效率與性能。
  2. 支持企業數位轉型: AI 是企業數位轉型的重要驅動力。AI 資料中心作為核心基礎設施,能夠有效提升企業的數位效率和競爭力。
  3. 實現大規模 AI 應用: 隨著 AI 應用場景的擴展,從智慧醫療到金融、製造等領域,AI 資料中心提供必要的算力支持,實現 AI 應用全生命週期管理。

結論

無論是科技巨頭還是中小企業,2025年已經是企業建立AI資料中心、推動AI轉型的關鍵時刻。企業可依據自身資源、資安及法規需求,選擇雲端或自建AI資料中心,全面提升營運效率、創新能力與競爭。數位無限也提供了針對AI資料中心的解決方案,幫助企業更順利的導入AI,加速AI開發。欲進一步了解數位無限如何協助您建構高效 AI 資料中心,加速 AI 轉型,請參考:AI-Stack 資料中心解決方案