Gemelos digitales de fábricas de IA
Diseñe, valide y optimice fábricas de IA con gemelos digitales físicos y lógicos conectados.
Cargas de trabajo
Simulación/Modelado/Diseño
Sectores
Arquitectura / Ingeniería / Construcción
Energía
Objetivo comercial
Eficiencia energética
Retorno de la inversión
Productos
Descripción general
¿Por qué usar gemelos digitales en fábricas de IA?
Las fábricas de IA se están convirtiendo en sistemas a escala de gigavatios, demasiado complejos y de gran impacto como para construirlos sin un plan que se pueda probar primero. Un gemelo digital de fábrica de IA es una representación virtual de alta fidelidad de una fábrica de IA, que incluye computación, redes, almacenamiento, energía y refrigeración. Puede simular condiciones físicas, como el comportamiento térmico y las cargas eléctricas, junto con configuraciones de red y computación lógica en todo el diseño, la validación, la implementación y las operaciones.
Si bien los centros de datos están diseñados para gestionar tareas de computación de uso general en todos los campos, una fábrica de IA está optimizada específicamente para cargas de trabajo de inteligencia artificial, con un fuerte énfasis en el rendimiento de la inferencia de IA y la eficiencia energética.
Los gemelos digitales ayudan a los equipos a validar diseños y topologías, detectar antes los problemas, acelerar la implementación y mejorar la eficiencia operativa desde el primer día.
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Optimice cada etapa
Diseñe, valide y optimice fábricas de IA, antes y después de crearlas.
Un gemelo digital de una fábrica de IA abarca el ciclo de vida completo, desde la planificación y el diseño iniciales hasta las operaciones en directo. Esto proporciona a los equipos un modelo persistente que pueden actualizar y al que pueden volver en todas las etapas.
La simulación y la validación continúan en cinco fases:
Plan: evalúe la viabilidad del sitio y el caso de negocio: evalúe el tamaño y la demanda del sitio; compare la capacidad, el riesgo, la disponibilidad de energía y el coste total de propiedad (TCO); y evalúe las condiciones del sitio, como la acústica, el flujo de calor y las partículas.
Diseño: valide los diseños y las topologías; compare los diseños de los equipos y las configuraciones de energía, refrigeración y redes con las restricciones del sitio. Detecte los requisitos conflictivos con antelación y evalúe las concesiones de diseño para mejorar los tokens por vatio.
Operaciones simuladas: ensaye antes de la implementación; simule la puesta en marcha, la configuración y la orquestación en sistemas de TI e instalaciones. Valide los flujos de trabajo de aprovisionamiento y automatización antes de que llegue el hardware para acelerar el tiempo hasta el primer token, reducir los errores de configuración y generar confianza en la utilización de la energía.
Adquisición y construcción: coordine los equipos y los planes de construcción; utilice el gemelo digital para mejorar la precisión de la lista de materiales, pronosticar los costes y los tiempos de ejecución de los equipos, y optimizar la programación y la fase de la construcción.
Operar: monitorice, optimice y mejore la fiabilidad; conecte datos operativos en tiempo real al gemelo digital para que los equipos y los agentes integrados del socio puedan supervisar la utilización, anticipar los problemas y optimizar las operaciones. Pruebe escenarios de rendimiento, fallo y recuperación, y valide nuevos cambios en el hardware y la configuración sin interrumpir la producción.
En estas fases, los modelos físicos y lógicos conectados ayudan a los equipos de instalaciones y TI a coordinar las decisiones y evaluar las adaptaciones, las actualizaciones tecnológicas y los cambios operativos.
Implementación técnica
Desarrolle gemelos digitales de fábrica de IA
NVIDIA DSX Sim™ es la capa de simulación de alta fidelidad dentro de la plataforma NVIDIA DSX AI Factory: la guía para el diseño, la implementación y las operaciones de fábricas de IA. Los gemelos físicos modelan el diseño, la energía, la refrigeración y los equipos de las instalaciones. Los gemelos lógicos simulan la computación, las redes, el almacenamiento, la orquestación y la seguridad.
DSX Sim reúne tres componentes:
- NVIDIA Omniverse™ DSX Blueprint para gemelos de instalaciones físicas
- NVIDIA DSX Air para gemelos de infraestructura lógica
- Especificaciones y flujos de trabajo de NVIDIA DSX SimReady para activos 3D listos para la simulación
Juntos, ayudan a los equipos de instalaciones y TI a trabajar desde modelos conectados en todo el ciclo de vida de la fábrica de IA.
Arquitectura de Omniverse DSX Blueprint
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Diseñe la instalación física
El NVIDIA Omniverse DSX Blueprint proporciona un marco de trabajo abierto para diseñar gemelos digitales de fábricas de IA físicamente precisos. Utilizando las bibliotecas de NVIDIA Omniverse con OpenUSD como capa de datos compartida, el equipo modela el diseño de las instalaciones, la topología de la energía, los sistemas de refrigeración y la ubicación de los equipos. Las especificaciones de NVIDIA DSX SimReady admiten activos OpenUSD validados de equipos de fábrica de IA, como racks y unidades de distribución de refrigerante (CDU), con la geometría, los metadatos y los puntos de conexión necesarios para la simulación. Las muestras de la canalización de gemelos digitales de fábrica de IA guían a los equipos en la conversión de datos de ingeniería y CAD de socios en activos OpenUSD validados y enriquecidos con metadatos de simulación.
Simule la infraestructura lógica
NVIDIA DSX Air proporciona simulación de infraestructura lógica dentro de DSX Sim. Crea réplicas virtuales una a una de la pila de computación, redes, almacenamiento, orquestación y seguridad de la fábrica de IA, incluidos los conmutadores Ethernet NVIDIA Spectrum-X™, las SuperNIC NVIDIA ConnectX™, las DPU NVIDIA BlueField™ y los conjuntos de herramientas de software NVIDIA Minerva™, Run:ai y Base Command Manager™. Al ejecutarse en la nube, DSX Air permite a los equipos diseñar, configurar y validar previamente scripts de aprovisionamiento, flujos de trabajo de automatización y políticas de seguridad, así como soluciones de orquestación del ecosistema de ISV, almacenamiento y seguridad antes de que se desempaquete un solo servidor.
Conecte modelos, simulaciones y sistemas operativos
Los equipos conectan datos de gemelos físicos y lógicos a través de flujos de trabajo compartidos para que los ingenieros de las instalaciones y los ingenieros de redes trabajen con información coherente. Los ISV asociados integran sus plataformas para tareas como la simulación térmica y de fluidos, el modelado de distribución de energía, la ingeniería de sistemas y las herramientas de diseño, la gestión del ciclo de vida de los productos y los flujos de trabajo de arquitectura, ingeniería y construcción (AEC). NVIDIA DSX Exchange™ proporciona la capa de comunicación común para la integración escalable y segura de señales de computación, redes, energía, potencia y refrigeración en sistemas de TI, OT y operaciones.
Pruebe, valide y ensaye antes de la construcción y la implementación
Una vez implantado el gemelo digital, los equipos simulan los escenarios más importantes antes de comprometer capital o instalar hardware. Pueden comparar diseños, topologías de energía y configuraciones de refrigeración; probar límites de capacidad, modos de fallo y redundancia; simular topologías de red y validar scripts de automatización; y ensayar secuencias de implementación para que la implementación de día cero sea más rápida y predecible.
Conecte datos operativos y optimice después de que la instalación esté en funcionamiento
Después de la implementación, los equipos mantienen activo el gemelo digital. NVIDIA DSX Exchange permite la telemetría en tiempo real desde la fábrica física para actualizar el modelo digital. Los agentes de operaciones integrados del partner entonces pueden utilizar el gemelo conectado para supervisar las condiciones, anticipar los problemas y optimizar continuamente los tokens por vatio y la eficiencia energética. El resultado es un modelo persistente y de mejora automática que se vuelve más valioso con el tiempo.
Requisitos de hardware
NVIDIA DSX Air se ejecuta en la nube; no se requiere una GPU local para la simulación. El NVIDIA Omniverse DSX Blueprint se puede ejecutar de forma local o en contenedores, incluidas las implementaciones en la nube con transmisión desde el navegador. La máquina que aloja la aplicación de blueprint debe cumplir con los requisitos del sistema y de la GPU documentados. Los requisitos de hardware para la simulación térmica y de fluidos dependen del software y la carga de trabajo seleccionados. Consulte los requisitos previos de Omniverse DSX y la documentación del software de simulación para obtener más detalles sobre la configuración.
Los revisores pueden inspeccionar gemelos digitales y resultados de simulación a través de Omniverse App Streaming sin una estación de trabajo local de alta gama.
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Ecosistema de partners
¿Busca a alguien que le ayude a crear su solución de gemelos digitales de fábricas de IA? Nuestro ecosistema reúne a socios que proporcionan software, equipos y servicios para el diseño, la simulación, la construcción y las operaciones de fábricas de IA. Póngase en contacto con NVIDIA para que le ayude a identificar el socio más adecuado para sus necesidades.
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Diseño, simulación y ejecución de proyectos
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Equipos de energía y refrigeración
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Red eléctrica y agentes de IA
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Infraestructura lógica con DSX Air
Preguntas frecuentes
Un gemelo digital de fábrica de IA es una representación virtual de alta fidelidad de una fábrica de IA, que incluye computación, redes, almacenamiento, energía y refrigeración, utilizada en el diseño, la validación, la implementación y las operaciones. Para la validación integral, combina modelos físicos de la geometría de las instalaciones, el comportamiento térmico y las cargas eléctricas con modelos lógicos de la topología de computación, la configuración de la red y la pila de software mediante flujos de trabajo de datos compartidos. A diferencia de un modelo 3D estático, un gemelo digital de fábrica de IA puede conectarse a datos operativos en tiempo real después de la implementación para reflejar las condiciones operativas y ayudar a los equipos a mejorar el rendimiento.
NVIDIA DSX Sim es la capa de simulación de alta fidelidad dentro de la plataforma NVIDIA DSX AI Factory: la guía para el diseño, la implementación y las operaciones de fábricas de IA. Reúne tres elementos básicos: NVIDIA Omniverse DSX Blueprint, que proporciona un marco de trabajo abierto para gemelos de instalaciones físicas; NVIDIA DSX Air, que proporciona simulación de infraestructura lógica en los ámbitos de la computación, las redes, el almacenamiento, la orquestación y la seguridad; y las especificaciones y los flujos de trabajo de NVIDIA DSX SimReady, que admiten activos OpenUSD validados de equipos de fábricas de IA. CoreWeave, por ejemplo, utiliza NVIDIA DSX Air para simular y validar entornos de fábricas de IA antes de que llegue el hardware.
No. La simulación física modela el comportamiento térmico, eléctrico y mecánico. La simulación lógica utiliza réplicas virtuales de la infraestructura para validar topologías de red, configuraciones de conmutadores, scripts de aprovisionamiento y flujos de trabajo de automatización. Las herramientas de simulación de partners, como Cadence para el análisis del comportamiento térmico y ETAP para la distribución de energía, proporcionan resultados de simulación basados en la física vinculados al gemelo físico. NVIDIA DSX Air proporciona simulación de infraestructura lógica. La visualización en 3D es la interfaz que utilizan los equipos para interactuar con los modelos y los resultados de la simulación.
Los equipos pueden probar diseños de instalaciones, configuraciones de rack, topologías de energía, diseños de refrigeración, arquitecturas de red, límites de capacidad, escenarios de fallo (incluidos fallos a nivel de rack y eventos de energía), políticas de redundancia y flujos de trabajo operativos. También pueden evaluar los diseños en función de la energía disponible y las restricciones de energía de las instalaciones, y validar previamente los scripts de aprovisionamiento y las guías de automatización en el gemelo lógico antes de que llegue el hardware, de forma que la instalación de día cero sea más rápida y predecible. Después de la puesta en marcha, los equipos pueden seguir probando los cambios operativos en el gemelo antes de aplicarlos a la producción.
La plataforma NVIDIA DSX AI Factory incluye componentes de código abierto, como NVIDIA DSX OS, junto con bibliotecas de software y servicios que se rigen por sus respectivas condiciones de licencia. La licencia varía según el componente.
Las fábricas de IA abarcan la computación, las redes, la energía, la refrigeración y las operaciones, y cada una suele ser gestionada por equipos y herramientas independientes. NVIDIA DSX Sim combina la simulación de instalaciones físicas, la simulación de infraestructura lógica y las especificaciones y flujos de trabajo de SimReady para ayudar a los equipos de instalaciones y TI a trabajar desde modelos conectados. Los partners del ecosistema —incluidos Cadence, Schneider Electric, Siemens, Dassault Systèmes, Jacobs y PTC— aportan herramientas de simulación, datos de ingeniería y activos de SimReady que los equipos pueden integrar en sus flujos de trabajo. Conectar datos operativos a través de NVIDIA DSX Exchange ayuda a los equipos a comparar las condiciones reales con el comportamiento simulado y a evaluar los cambios operativos.
El gemelo digital puede permanecer conectado a los datos operativos para que los equipos y los agentes integrados de partners puedan supervisar las condiciones, anticipar los problemas y optimizar los tokens por vatio y la eficiencia energética. Los equipos pueden actualizar y refinar el modelo a medida que cambian los equipos, las configuraciones y las condiciones de funcionamiento.
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