هوش مصنوعی برق جهان را می‌بلعد؛ آیا شبکه‌های برق از پس این موج برمی‌آیند؟

مراکز داده هوش مصنوعی چقدر برق مصرف می‌کنند؟

مراکز داده مجهز به زیرساخت‌های هوش مصنوعی از نظر نوع و میزان مصرف انرژی تفاوت قابل‌توجهی با مراکز داده سنتی دارند. این تأسیسات به تعداد زیادی پردازنده پیشرفته متکی هستند که در زمان آموزش یا اجرای مدل‌های هوش مصنوعی، برق قابل‌توجهی مصرف می‌کنند.

البته مصرف انرژی به پردازنده‌ها محدود نمی‌شود. سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته، تجهیزات شبکه، سامانه‌های ذخیره‌سازی و سایر زیرساخت‌های پشتیبان نیز باید به‌طور مداوم فعال باشند.

همزمان با افزایش سرمایه‌گذاری شرکت‌های فناوری در آموزش و اجرای مدل‌های هوش مصنوعی، ابعاد مراکز داده نیز در حال افزایش است. در نتیجه، حجم بسیار زیادی از تقاضای برق ممکن است در یک منطقه جغرافیایی متمرکز شود و فشار قابل‌توجهی بر شبکه محلی وارد کند.
 

ساخت نیروگاه بیشتر، تمام ماجرا نیست

در نگاه اول، راهکار مقابله با افزایش مصرف مراکز داده ساده به نظر می‌رسد: ساخت نیروگاه‌های بیشتر. اما مشکل فقط میزان تولید برق نیست؛ بلکه انتقال این انرژی به محل مصرف نیز اهمیت دارد.

حتی اگر یک کشور بتواند ظرفیت تولید برق خود را به اندازه کافی افزایش دهد، ممکن است شبکه انتقال موجود توان انتقال این حجم از انرژی به مراکز داده را نداشته باشد.

مراکز داده بزرگ به خطوط انتقال پرظرفیت، پست‌های برق، تجهیزات سوئیچینگ و زیرساخت‌هایی نیاز دارند که بتوانند بارهای سنگین و پایدار را مدیریت کنند. توسعه چنین زیرساخت‌هایی نیز معمولاً به سال‌ها زمان نیاز دارد، در حالی که شرکت‌های فناوری می‌توانند مراکز داده جدید را با سرعت بسیار بیشتری احداث و وارد مدار کنند.

به این ترتیب، شکافی فزاینده میان سرعت رشد صنعت هوش مصنوعی و سرعت توسعه زیرساخت‌های انرژی شکل گرفته است.

هسته‌ای، گاز و انرژی‌های تجدیدپذیر در کانون توجه

شرکت‌های فناوری و اپراتورهای مراکز داده برای پاسخ به این چالش، به دنبال ترکیبی از منابع انرژی قابل‌اعتماد هستند. انرژی هسته‌ای، نیروگاه‌های گازسوز و منابع تجدیدپذیر در کنار فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی، از جمله گزینه‌هایی هستند که توجه بیشتری به آنها شده است.

برخی شرکت‌ها نیز به دنبال احداث مراکز داده در نزدیکی منابع تولید برق هستند. چنین رویکردی می‌تواند فشار واردشده به شبکه‌های انتقال را کاهش دهد و مسیر تأمین انرژی مورد نیاز مراکز داده را کوتاه‌تر کند.

امضای قراردادهای بلندمدت خرید برق نیز یکی دیگر از راهکارهایی است که می‌تواند به شرکت‌های فناوری برای تأمین پایدار انرژی مورد نیازشان کمک کند.
 

یک مرکز داده می‌تواند به اندازه یک شهر برق مصرف کند

مقیاس مصرف انرژی مراکز داده هوش مصنوعی زمانی بهتر مشخص می‌شود که آن را با مصرف برق یک ساختمان یا یک شهر مقایسه کنیم.

یک خانه معمولی تنها به چند کیلووات برق نیاز دارد، در حالی که یک مرکز داده بزرگ می‌تواند به ده‌ها مگاوات برق نیاز داشته باشد. در مورد مراکز داده عظیم که به‌طور اختصاصی برای پردازش‌های هوش مصنوعی طراحی می‌شوند، این میزان می‌تواند به صدها مگاوات برسد.

به همین دلیل، مصرف انرژی چنین تأسیساتی دیگر صرفاً با یک ساختمان فناوری قابل مقایسه نیست و در برخی موارد به مصرف برق یک شهر کوچک نزدیک می‌شود.

به گزارش سیلاد، این مصرف گسترده تنها برای تأمین انرژی پردازنده‌ها نیست. سامانه‌های خنک‌کننده، تجهیزات ذخیره‌سازی، شبکه‌های ارتباطی و زیرساخت‌های الکتریکی نیز به انرژی مداوم نیاز دارند.

در نتیجه، احداث یک مرکز داده عظیم می‌تواند برای شبکه برق محلی معادل اضافه شدن یک بار الکتریکی بسیار بزرگ باشد؛ موضوعی که نگرانی‌ها درباره ظرفیت شبکه برای همراه شدن با رونق هوش مصنوعی را افزایش داده است.
 

برق؛ گلوگاه بعدی توسعه هوش مصنوعی

نیروگاه‌ها و شبکه‌های برق در نهایت می‌توانند خود را با رشد هوش مصنوعی هماهنگ کنند، اما تحقق این هدف به سرمایه‌گذاری‌های سنگین و برنامه‌ریزی بلندمدت نیاز دارد.

چالش پیش رو فقط تولید برق بیشتر نیست. شبکه‌های برق که بخش‌هایی از آنها چند دهه قدمت دارند، باید توسعه و نوسازی شوند تا بتوانند بارهای سنگین، پایدار و رو به رشد مراکز داده را مدیریت کنند.

از این منظر، دسترسی به برق می‌تواند به یکی از مهم‌ترین محدودیت‌های توسعه مراکز داده جدید تبدیل شود. در حالی که رقابت شرکت‌های فناوری تاکنون بیشتر بر سر تراشه‌های پیشرفته، پردازنده‌ها و ظرفیت محاسباتی بوده است، اکنون یک رقابت مهم دیگر در حال شکل‌گیری است: چه شرکتی می‌تواند انرژی کافی برای تأمین قدرت محاسباتی عصر هوش مصنوعی را تضمین کند؟

در واقع، آینده گسترش هوش مصنوعی فقط به توان پردازشی و پیشرفت مدل‌ها وابسته نیست؛ ظرفیت شبکه‌های برق و سرعت توسعه زیرساخت‌های انرژی نیز می‌تواند تعیین کند که موج بعدی مراکز داده با چه سرعتی ساخته و راه‌اندازی خواهد شد.