Amazon модернізує свої дата-центри: споживання електроенергії може зменшитися на 40%

Amazon представила нову мережеву архітектуру для дата-центрів Amazon Web Services (AWS), яка, за твердженням компанії, здатна суттєво підвищити ефективність хмарної інфраструктури та скоротити витрати електроенергії.

За даними компанії, нова технологія дозволяє використовувати на 69% менше маршрутизаторів і комутаторів, знизити енергоспоживання приблизно на 40% та збільшити пропускну здатність мережі на 33%.

В основі розробки лежить концепція Resilient Network Graphs (RNG) — так званих «стійких мережевих графів». Архітектура поєднує нові апаратні та програмні рішення для організації обміну даними між тисячами серверів у сучасних центрах обробки даних.

Цікаво, що ідея базується на математичній моделі випадкових графів, яку ще у 1959 році розробили угорські математики Пауль Ердеш та Альфред Реньї. Інженери Amazon адаптували цей підхід до потреб сучасної цифрової інфраструктури. На відміну від традиційних дата-центрів, де мережа має чітку ієрархічну структуру, нова система використовує контрольовані випадкові з’єднання між елементами мережі. Це дозволяє створювати значно більше альтернативних маршрутів для передачі інформації та уникати перевантажень.

Одним із ключових елементів архітектури став пристрій ShuffleBox, який формує фізичні мережеві з’єднання відповідно до принципів випадкових графів. Завдяки цьому дані можуть передаватися різними шляхами, що підвищує стійкість та ефективність системи. Ще однією важливою складовою стала технологія Optical Circuit Switching (OCS). Вона дозволяє передавати інформацію через волоконно-оптичні канали у вигляді світлових сигналів без постійного перетворення їх в електричні імпульси. Це не лише пришвидшує передачу даних, а й скорочує енергетичні втрати.

Керування трафіком здійснює алгоритм Spraypoint, який розподіляє потоки даних одночасно між кількома маршрутами. На відміну від класичних мережевих рішень, де трафік рухається одним визначеним шляхом, новий підхід дозволяє ефективніше використовувати доступні ресурси та уникати утворення вузьких місць.

Поява подібних технологій відбувається на тлі стрімкого зростання потреб у обчислювальних потужностях через розвиток штучного інтелекту. Навчання сучасних AI-моделей потребує величезної кількості серверів, що значно збільшує навантаження на електромережі та системи охолодження дата-центрів.

Проблема вже має відчутний вплив на енергетичний сектор. За даними міжнародних медіа, в окремих регіонах США будівництво нових центрів обробки даних супроводжується суттєвим зростанням тарифів на електроенергію для населення. Крім того, великі дата-центри споживають значні обсяги води для охолодження серверного обладнання.

Експерти зазначають, що якщо заявлені Amazon показники підтвердяться під час масштабного впровадження, технологія RNG може стати одним із найважливіших проривів у розвитку дата-центрів за останні роки. Це дозволить не лише скоротити витрати операторів хмарних сервісів, а й зменшити екологічне навантаження від стрімкого розвитку штучного інтелекту та цифрової економіки.