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Não é nenhum segredo que as tecnologias de realidade virtual (VR) e realidade aumentada (AR) em rápida evolução já começaram a mudar as formas fundamentais pelas quais os humanos interagem uns com os outros. Com o anúncio do Facebook em 2021 dos planos para criar um “metaverso” e mais inovação e investimento em tecnologias e projetos de RV de inúmeras empresas, isto está a levar à proliferação de novos mundos virtuais e aplicações que respondem e reagem em tempo real.
Embora estas novas tecnologias marquem o início de uma nova era excitante para os consumidores, elas exigem uma compreensão e implementação muito diferentes dos sistemas de hardware. O rápido tempo de resposta exigido por essas experiências de VR e AR exige inerentemente equipamentos de maior calibre e, portanto, também representa um novo conjunto de desafios para os data centers que tornam esses ambientes possíveis. Tanto para os fabricantes de equipamentos de data center quanto para os gerentes de data centers, as cargas de trabalho do metaverso criam obstáculos ainda maiores a serem superados do que as implantações avançadas de IA.
Outro mundo, mas ainda no data center
Primeiro, não é incomum que esses mundos virtuais existam remotamente em data centers, onde servidores poderosos e de alta largura de banda rastreiam e processam centenas de milhares de usuários e bancos de dados de usuários. Essas infraestruturas de data center devem ser capazes não apenas de processar movimentos e interações em tempo real com precisão, mas, no caso da AR, também devem ser capazes de recuperar os dados para criar imagens e sobreposições impressionantes e realistas.
Data centers como esses devem ter capacidades de processamento, núcleos/threads suficientes e GPUs mais rápidas para renderizar quadros na taxa necessária e evitar problemas de latência que podem criar uma experiência desagradável para o usuário. Além do mais, eles precisam ser capazes de lidar com o tráfego flutuante de usuários sem sacrificar essa velocidade. Para realidades de metaverso em grande escala baseadas em data centers, isso significa servidores com várias CPUs, placas gráficas de mais alto desempenho, larguras de banda de rede rápidas e software e conexões de suporte para garantir atraso ou instabilidade mínimos.
Embora isso possa parecer igual a todos os outros aplicativos de alto desempenho, como IA, é ainda mais importante em ambientes de AR e VR. Esses aplicativos exigem o máximo desempenho de uma ampla gama de tecnologias para serem incrivelmente responsivos em tempo real e renderizar os gráficos o mais próximo possível do usuário. Eles necessitam de extremo poder computacional (CPUs), processamento gráfico robusto (GPUs) e, para garantir funcionalidade em tempo real, contam com memória de primeira linha (on-chip e armazenamento), alta largura de banda (rede/PCIe), também como confiabilidade inabalável (jitter/lag) para garantir uma experiência perfeita – ou, pelo menos, uma que não seja chocante ou indutora de náusea.
O poder da borda
Como parte da abordagem de todos esses problemas de desempenho e latência, as empresas que gerenciam implantações de aplicativos do metaverso procuram oferecer suporte no borda da rede para ajudar a aliviar alguns desses desafios.
Os três tipos diferentes de interação para AR e VR – um ambiente virtual não imersivo, um ambiente virtual imersivo e realidade aumentada – todos exigem comunicação bidirecional entre a borda e o data center, e é por isso que data centers localizados podem ajudar a reduzir a latência e melhorar o desempenho. Aproximando-se da borda, ou do usuário, as empresas podem aproveitar diferentes técnicas para processar as informações, e fazê-lo longe do data center – ou seja, na borda ou perto dela. Além de outros benefícios, isso pode reduzir o tempo de transmissão e os atrasos na resposta às ações do usuário, já que grandes volumes de dados de imagens visuais compactados não precisam mais ser transferidos do data center até o headset.
Uma sugestão é retransmitir apenas comandos do data center, permitindo que os servidores baseados na borda renderizem a cena com base em sua sequência. No entanto, isto pode ser um desafio devido à necessidade de uma latência incrivelmente baixa, onde a largura de banda pode não ser tão crítica. Tecnicamente falando, a técnica mais responsiva usada para interagir em ambientes AR e VR é renderizar os gráficos o mais próximo possível do usuário, graças aos avanços dos últimos anos no desempenho gráfico. Dependendo da complexidade computacional e do nível de interatividade, a qualidade será alta o suficiente para executar essas cargas de trabalho de ponta.
Uma infraestrutura de dispositivos, redes e servidores back-end deve ser projetada para satisfazer os acordos de nível de serviço (SLAs) dos usuários para realidades virtuais ou aumentadas. A atualização dos recursos visuais com base no movimento do usuário é tão crucial quanto o desempenho da renderização, pois qualquer atraso na reação do programa aos movimentos do usuário pode rapidamente prejudicar sua experiência e o fator da vida real.
Sustentabilidade para hoje e amanhã
À medida que mais empresas continuam a exercer mais esforços no metaverso, estas empresas precisam de pensar no consumo de energia do centro de dados e considerar os impactos ambientais de um centro de dados novo ou de maior potência. É importante que as empresas tenham em mente esta necessidade de energia, porque a escala das implantações do metaverso significa enormes requisitos de energia. Apenas ano passadoa Meta teve de interromper a construção do seu centro de dados nos Países Baixos por razões de eficiência energética, uma vez que utilizaria a mesma quantidade de energia que 22.000 residentes.
A energia necessária para suportar essas cargas de trabalho do metaverso é um desafio para a infraestrutura do data center e pode afetar os custos operacionais, bem como ter um impacto ambiental. Por todas estas razões, para as empresas que ingressam neste espaço, é vital que sejam envidados esforços para garantir a eficiência energética. Antes de começarem, as empresas precisam de compreender estas complexidades no fornecimento da energia necessária e devem adotar hardware, arquiteturas de servidores e designs de centros de dados mais eficientes em termos energéticos para implantar os centros de dados de forma sustentável.
Isso significa criar arquiteturas ágeis, adaptáveis e escaláveis para aprimorar os recursos de computação. A colaboração eficaz também pode ajudar as empresas a evitar o provisionamento excessivo ou insuficiente de seus ambientes operacionais de IA, garantindo que a eficiência e o valor sejam maximizados. Para suportar as enormes cargas de trabalho de IA das empresas modernas, a base de dados, a renderização e o desempenho da rede da infra-estrutura do programa devem funcionar como uma máquina bem lubrificada, sintonizada para funcionar harmoniosamente com os outros componentes do processo.
Eric Grundström é Diretor, FAE & Desenvolvimento de Negócios, na Supermicro.
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