Rune Energy 用太阳能余电驱动模块化 GPU 数据中心 RELIC

随着数十亿美元投入建设数据中心，许多项目面临一个超出设施建设本身的制约：确保有足够的电力为其供电。总部位于旧金山的Rune Energy正在颠覆这一模式：这家初创公司不是先建数据中心再等电网供电，而是把数据中心建在电网无法消纳的多余电力所在之处。

该公司的模块化数据中心名为Renewable Energy Linked Intelligent Compute（RELIC），直接接入太阳能阵列产生的直流（DC）电。每个RELIC模块都是一个自成一体的生态系统，拥有自己的网络设备、冷却系统、电力电子设备和GPU，全部集成在一个约8英尺长、2英尺宽、5英尺高的集装箱内。一个模块最多可汲取100千瓦的电力，重约2000磅。

“我们估计，公用事业规模的太阳能每年浪费的电力达5万吉瓦时，”Rune联合创始人兼CEOWilliam Layden说。在特定时段，太阳能电站的发电量可能超过电网的消纳能力，尤其是在发电量高而需求相对较低的时候。弃光意味着减少输出，尽管这些光伏板本可以继续发电。

“我们已经身处能源充裕的未来，”Rune联合创始人兼CTOVarun Palivela说。“但这种能源充裕在时间和空间上被搁置了。”他补充说，大型数据中心面临的电力制约“并非真正的瓶颈，而是资源分配问题。”

直流电的优势

除了弃光之外，设备故障、转换损耗以及一种名为逆变器限幅的问题也会造成电力浪费。逆变器通常将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电（AC），以便输送到电网。当太阳能阵列产生的直流电超过逆变器的处理能力时，电力就会被逆变器限幅截断。

由于Rune在这一转换之前就接入直流电，因此避开了一些潜在损耗。研究过数据中心能源需求的佐治亚理工学院工业与系统工程学院助理教授Constance Crozier表示，不过Rune的主要优势并非来自省去这一转换环节。“直流到交流的转换通常相当高效——可达95%到97%——所以我不认为其效率节省会特别突出，”她说。“我想主要优势在于降低了组件成本。”

该公司与太阳能电站业主签订购电协议，直接从他们那里购电（在此过程中，为太阳能设施原本会闲置的电力带来收入）。Palivela说，公用事业规模的太阳能有一个约1500的标准化电压。虽然Rune的技术不需要逆变器将直流电转换为交流电，但它确实使用DC-DC转换器将电压降至较低范围。“你需要让电力处于可调节的状态，以便GPU能够使用，”Layden说。

模块化方案

Layden 强调 Rune 是一家产品公司，而不是建筑公司。RELIC 模块在 Rune 位于加利福尼亚州山景城的工厂生产，设计目标是一旦运抵太阳能农场就能实现超快速、简单的部署。“你只需接上两根线，插入直流链路，就完成了，”Layden 说，并补充道 Rune 最近完成了一项在一周内让数据中心上线的请求。“我们做到了，”Layden 说。“我们拥有最快的计算上线时间。”

这种模块化方式还绕开了传统数据中心面临的一些供应链瓶颈。传统设施可能需要大型变压器、开关设备、冷却系统和其他专用电气设备，其中一些设备的采购可能需要数月甚至数年。

一个 Relic 模块可以容纳从 128 块 Nvidia B300 GPU 到超过 2,000 块 GPU 不等，多个模块随后可以互连，形成一个大型 GPU 网络。“（Rune 与传统数据中心之间）唯一的区别是，它不在一个连接到变压器和开关设备的集中式建筑里，”Palivela 说。“我们把这卖给推理客户，以及那些在先进模型上进行小型训练或微调训练的人。”

Rune 的做法是数据中心运营商更广泛推进“表后”供电、直接连接发电以避免依赖电网的一部分。随着数据中心难以获得新的电网连接，这一策略受到关注，企业正在探索直接连接核电站、天然气发电机和其他电源。

当太阳不照耀时

关于 Rune 技术的一大问题是太阳能的间歇性；如果连续几天阴天会怎样？“我们在 Relic 层面集成了电池，以确保我们始终拥有 24/7 的计算能力，”Layden 说。Crozier 说，正确确定电池规模是关键，尤其是因为 Rune 模块没有备用电网连接。“他们需要确定电池规模，以储存足够的能量供夜间和阴天运行，并在‘太阳能良好’的日子里产生足够的太阳能来充满这些电池，”她说。这也意味着在任何给定时间，部分可用电力会被用于给电池充电，而不是直接为计算供电。

该公司进行大量建模，以确定最优的数据中心和电池规模，利用历史数据来了解在其运营的每个站点，不同条件下可能有多少电力可用。目前的站点位于加利福尼亚州、得克萨斯州和马萨诸塞州。

“通过将电池与数据中心共址，尤其是如果它们与发电源配对，可以获得大得多的灵活性，”Crozier 说。“这样数据中心就可以在不改变其运行的情况下，从电网中移除部分负载。”

Rune 计划在未来 12 个月内将其运营规模扩大到 100 兆瓦的计算能力。