Jumeaux numériques pour usines d'IA

Les usines d'IA deviennent des systèmes à l'échelle du gigawatt, trop complexes et trop importants pour être construits sans un plan que vous pouvez d'abord tester. Un jumeau numérique d'usine d'IA est une représentation virtuelle à haute fidélité d'une usine d'IA, notamment le calcul, la mise en réseau, le stockage, l'alimentation et le refroidissement. Il peut simuler des conditions physiques, telles que le comportement thermique et les charges électriques, ainsi que des configurations de calcul logiques et de réseau tout au long de la conception, de la validation, du déploiement et des opérations.

Tandis que les Data Centers sont conçus pour gérer les tâches de calcul à usage général dans tous les domaines, une usine d'IA est spécifiquement optimisée pour les charges de travail d'intelligence artificielle, en mettant l'accent sur les performances d'inférence d'IA et l'efficacité énergétique.

Les jumeaux numériques aident les équipes à valider les conceptions et les topologies, à trouver les problèmes plus tôt, à accélérer le déploiement et à améliorer l'efficacité opérationnelle dès le premier jour.

Un jumeau numérique d'usine d'IA couvre l'ensemble du cycle de vie, depuis la planification et la conception initiales jusqu'aux opérations en direct. Cela fournit aux équipes un modèle persistant qu'elles peuvent mettre à jour et auquel elles peuvent revenir à chaque étape.

La simulation et la validation se poursuivent au cours de cinq phases :

Planifier : évaluer la viabilité du site et l'analyse de rentabilité — évaluer la taille du site et la demande ; comparer la capacité, les risques, la disponibilité de l'énergie et le coût total de possession (TCO) ; et évaluer les conditions du site, telles que l'acoustique, le flux de chaleur et les particules.

Conception : validez les dispositions et les topologies : comparez les dispositions des équipements et les configurations d'alimentation, de refroidissement et de mise en réseau par rapport aux contraintes du site. Détectez tôt les exigences contradictoires et évaluez les compromis de conception afin d'améliorer le taux de jetons par watt.

Opérations simulées : répétez avant le déploiement, simulez la mise en service, la configuration et l'orchestration sur les systèmes informatiques et les installations. Validez les workflows de provisionnement et d'automatisation avant l'arrivée du matériel afin d'accélérer le délai d'obtention du premier jeton, de réduire les erreurs de configuration et de renforcer la confiance dans l'utilisation de l'énergie.

Approvisionnement et construction : coordonnez les plans d'équipement et de construction — utilisez le jumeau numérique pour améliorer la précision des nomenclatures, les prévisions des coûts et les délais d'exécution des équipements, et optimiser la planification et le phasage de la construction.

Exploiter : surveillez, optimisez et améliorez la fiabilité — connectez les données opérationnelles en temps réel au jumeau numérique afin que les équipes et les agents partenaires intégrés puissent surveiller l'utilisation, anticiper les problèmes et optimiser les opérations. Testez les performances, les scénarios de défaillance et de reprise, et validez les nouvelles modifications matérielles et de configuration sans interrompre la production.

Tout au long de ces phases, les modèles physiques et logiques connectés aident les équipes des installations et des TI à coordonner leurs décisions et à évaluer les rénovations, les mises à niveau technologiques et les modifications opérationnelles.

NVIDIA DSX Sim™ est la couche de simulation à haute fidélité au sein de la plateforme d'usine d'IA NVIDIA DSX, le manuel de conduite pour la conception, le déploiement et les opérations d'usines d'IA. Les jumeaux physiques modélisent l'aménagement de l'installation, l'alimentation, le refroidissement et les équipements. Les jumeaux logiques simulent le calcul, la mise en réseau, le stockage, l'orchestration et la sécurité.

DSX Sim regroupe trois composants :

• NVIDIA Omniverse™ DSX Blueprint pour les jumeaux d'installations physiques
• NVIDIA DSX Air pour les jumeaux d'infrastructure logiques
• Spécifications et workflows NVIDIA DSX SimReady pour les ressources 3D prêtes pour la simulation

Ensemble, elles aident les équipes des installations et des services informatiques à travailler à partir de modèles connectés tout au long du cycle de vie des usines d'IA.

Le Blueprint NVIDIA Omniverse DSX fournit un framework ouvert pour la conception de jumeaux numériques d'usines d'IA physiquement précis. En utilisant les bibliothèques NVIDIA Omniverse avec OpenUSD en tant que couche de données partagée, les équipes modélisent la disposition des installations, la topologie de l'alimentation, les systèmes de refroidissement et le placement des équipements. Les spécifications NVIDIA DSX SimReady prennent en charge les ressources OpenUSD validées des équipements d'usine d'IA, telles que les racks et les unités de distribution de liquide de refroidissement (CDUs), avec la géométrie, les métadonnées et les points de connexion nécessaires à la simulation. Le guide AI Factory Digital Twin Pipeline Samples accompagne les équipes dans la conversion des données de CAO et d'ingénierie des partenaires en ressources OpenUSD validées, enrichies par des métadonnées de simulation.

NVIDIA DSX Air fournit une simulation d'infrastructure logique au sein de DSX Sim. Il crée des répliques virtuelles exactes de la pile de calcul, de mise en réseau, de stockage, d'orchestration et de sécurité de l'usine d'IA, notamment les commutateurs NVIDIA Spectrum-X Ethernet, les NVIDIA ConnectX SuperNIC, les DPU NVIDIA BlueField et les jeux d'outils logiciels NVIDIA Minerva, Run:ai et Base Command Manager. Exécuté dans le Cloud, DSX Air permet aux équipes de concevoir, de configurer et de pré-valider des scripts d'approvisionnement, des workflows d'automatisation et des politiques de sécurité, ainsi que des solutions d'orchestration, de stockage et de sécurité de l'écosystème ISV, avant qu'un seul serveur ne soit déballé.

Les équipes connectent les données de jumeaux physiques et logiques grâce à des workflows partagés, de sorte que les ingénieurs d'installation et les ingénieurs réseau travaillent à partir d'informations cohérentes. Les ISV partenaires intègrent leurs plateformes pour des tâches telles que la simulation thermique et des fluides, la modélisation de la distribution d'énergie, l'ingénierie des systèmes et les outils de conception, la gestion du cycle de vie des produits et les workflows d'architecture, d'ingénierie et de construction (AEC). NVIDIA DSX Exchange fournit la couche de communication commune pour une intégration évolutive et sécurisée des signaux de calcul, de réseau, d'énergie, d'alimentation et de refroidissement dans les systèmes informatiques, d'OT et d'exploitation.

Avec le jumeau numérique en place, les équipes exécutent les scénarios les plus importants avant d'engager du capital ou de déployer du matériel. Elles peuvent comparer les configurations de disposition, les topologies d'alimentation et de refroidissement, tester les limites de capacité, les modes de défaillance et la redondance, simuler les topologies de réseau et valider les scripts d'automatisation, ainsi que répéter les séquences de déploiement afin que le déploiement du jour zéro soit plus rapide et plus prévisible.

Après le déploiement, les équipes maintiennent le jumeau numérique actif. NVIDIA DSX Exchange permet d'obtenir une télémétrie en temps réel à partir de l'usine physique pour mettre à jour le modèle numérique. Les agents d'opérations partenaires intégrés peuvent ensuite utiliser le jumeau connecté pour surveiller les conditions, anticiper les problèmes et optimiser en continu les jetons par watt et l'efficacité énergétique. Le résultat est un modèle persistant et à amélioration automatique qui gagne en valeur au fil du temps.

NVIDIA DSX Air s'exécute dans le Cloud, aucun GPU local n'est requis pour la simulation. Le Blueprint NVIDIA Omniverse DSX peut être exécuté localement ou dans des conteneurs, notamment des déploiements dans le Cloud avec le streaming par navigateur. La machine hébergeant l'application de blueprint doit répondre à ses exigences GPU et système documentées. Les exigences matérielles pour la simulation thermique et de fluides dépendent du logiciel et de la charge de travail sélectionnés. Référez-vous aux conditions préalables Omniverse DSX et à la documentation du logiciel de simulation pour plus de détails sur la configuration.

Les réviseurs peuvent inspecter les jumeaux et les résultats de simulation grâce à Omniverse App Streaming sans station de travail locale haut de gamme.