Чи витримає інфраструктура-Штучний інтелект загрожує електромережам

Штучний інтелект дедалі активніше інтегрується у всі сфери життя, але його зростання вимагає величезних обсягів електроенергії. За даними Міжнародного енергетичного агентства, дата-центри можуть споживати до 3% світової електроенергії вже до 2030 року — вдвічі більше, ніж сьогодні. У відповідь технологічні гіганти, зокрема Amazon та Google, впроваджують рідинне охолодження, оптимізують програмне забезпечення та розробляють нові енергоефективні чипи. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа.

Датацентри як центр енергетичного навантаження.

Датацентри — це великі обчислювальні хаби, де зберігається, обробляється і розподіляється цифрова інформація, зокрема дані для роботи штучного інтелекту. Розвиток штучного інтелекту нерозривно пов’язаний із цією інфраструктурою. Як зазначає Міжнародне енергетичне агентство, до 2030 року датацентри можуть споживати 3% світової електроенергії. Це не просто технічна проблема — це виклик для енергетичної інфраструктури всієї планети.

Компанія McKinsey попереджає: світ наближається до нестачі електроенергії, а гонитва за створенням нових датацентрів лише прискорюється. У відповідь технологічні компанії шукають два варіанти: або нарощувати енергогенерацію, або знижувати споживання без втрати продуктивності.

Інноваційні підходи до зменшення енерговитрат.

Мосхараф Чоудхурі, професор комп’ютерних наук з Університету Мічигану, вважає, що ситуація піддається контролю завдяки «розумним» рішенням. Його команда розробила алгоритми, які дозволяють розрахувати точне енергоспоживання кожного ШІ-чипа. Це дозволяє знизити споживання на 20–30%.

Розумне програмування — лише частина стратегії. Як зазначає аналітик компанії Arup Ґарет Вільямс, раніше системи охолодження датацентрів споживали стільки ж електроенергії, скільки й сервери. Сьогодні — лише 10% від споживання серверів завдяки підвищеній енергоефективності.

AI-сенсори тепер дозволяють підтримувати температуру в окремих зонах, а не охолоджувати приміщення цілком. Це оптимізує витрати води та електрики в режимі реального часу.

Рідинне охолодження — новий стандарт

Одним із найперспективніших напрямів енергоощадності є рідинне охолодження серверів. Технологія дозволяє уникнути використання енергоощадних кондиціонерів, замінивши їх на систему циркуляції охолоджувальної рідини, яка проходить безпосередньо через компоненти серверів.

Усі великі гравці на ринку, включно з Amazon Web Services (AWS), вже працюють над власними рішеннями. AWS розробила метод охолодження графічних процесорів Nvidia (GPU), які сьогодні є основним інструментом обчислень у штучному інтелекті, без потреби повної реконструкції наявних датацентрів. Як пояснив віцепрезидент компанії Дейв Браун, стандартної інфраструктури рідинного охолодження недостатньо для масштабів AWS, тому було розроблено індивідуальне рішення.

Роль ефективних AI-чипів та програмування

Перевага нових AI-чипів — не лише в обчислювальній потужності, а й у енергоефективності. Кожне нове покоління чипів споживає менше енергії, зберігаючи або навіть збільшуючи продуктивність. Дослідження Університету Пердью показують, що сучасні чипи можуть працювати довше без втрати ефективності.

Втім, як зауважує дослідник Ї Дінг, наполягати на тривалішому використанні тих самих чипів суперечить бізнес-моделі виробників, які отримують прибуток саме з оновлення обладнання.

Слід також пояснити: «навчання моделі» — це процес, під час якого комп’ютерна система аналізує великі обсяги даних, щоби навчитися розпізнавати закономірності, прогнозувати або ухвалювати рішення. Це один з найбільш енергоощадних етапів розвитку ШІ-систем.

Попри оптимізацію, загальне споживання електроенергії в галузі буде зростати. За словами Дінга, енергоефективність лише стримує темпи цього зростання, але не здатна повністю його зупинити.

Частка споживання електроенергії за центрами обробки даних та типом обладнання, 2024