Искусственный интеллект поедает слишком много энергии. Как решают проблему?

Для ‎сравнения‏ ‎направлений ‎развития ‎отечественной ‎экономики, ‎всегда‏ ‎полезно ‎знать‏ ‎о‏ ‎мировых ‎тенденциях ‎и‏ ‎способах ‎решения‏ ‎проблем.

Средняя ‎стоимость ‎электроэнергии ‎в‏ ‎Америке‏ ‎составляет ‎сегодня‏ ‎восемь ‎центов‏ ‎за ‎киловатт-час. ‎В ‎Европе ‎этот‏ ‎показатель‏ ‎составляет ‎18.‏ ‎К ‎примеру,‏ ‎в ‎Великобритании, ‎он ‎составляет ‎около‏ ‎23‏ ‎центов.‏ ‎Таким ‎образом,‏ ‎стоимость ‎эксплуатации‏ ‎одного ‎из‏ ‎таких‏ ‎центров ‎обработки‏ ‎данных ‎гига ‎масштаба ‎в ‎США‏ ‎составит ‎от‏ ‎300‏ ‎до ‎400 ‎миллионов‏ ‎долларов ‎в‏ ‎год, ‎а ‎в ‎такой‏ ‎стране,‏ ‎как ‎Великобритания,‏ ‎— ‎более‏ ‎миллиарда ‎долларов ‎в ‎год.

Другие ‎страны‏ ‎могут‏ ‎производить ‎электроэнергию‏ ‎в ‎больших‏ ‎объёмах ‎и ‎по ‎более ‎низкой‏ ‎цене‏ ‎по‏ ‎сравнению ‎с‏ ‎США, ‎например,‏ ‎Россия, ‎Китай…‏ ‎Но,‏ ‎ни ‎Россия,‏ ‎ни ‎Китай ‎— ‎это ‎не‏ ‎вариант ‎для‏ ‎американских‏ ‎технологических ‎компаний ‎с‏ ‎политической ‎точки‏ ‎зрения. ‎Они ‎не ‎будут‏ ‎хранить‏ ‎все ‎свои‏ ‎данные ‎в‏ ‎Китае… ‎Еще ‎Ближний ‎Восток, ‎где‏ ‎IT‏ ‎гиганты ‎начинают‏ ‎строить ‎некоторые‏ ‎центры ‎обработки ‎данных. ‎Но, ‎вопрос‏ ‎в‏ ‎политической‏ ‎ситуации ‎в‏ ‎регионе, ‎там‏ ‎остаётся ‎главным.

90% прироста‏ ‎мощности‏ ‎центров ‎обработки‏ ‎данных ‎в ‎ближайшие ‎годы ‎будет‏ ‎обеспечиваться ‎искусственным‏ ‎интеллектом.‏ ‎Одна ‎из ‎проблем‏ ‎заключается ‎в‏ ‎том, ‎что ‎большинство ‎этих‏ ‎центров‏ ‎обработки ‎данных‏ ‎будут ‎построены‏ ‎в ‎Соединённых ‎Штатах ‎Америки. ‎Проблема,‏ ‎как‏ ‎видно ‎из‏ ‎приведённой ‎ниже‏ ‎диаграммы, ‎заключается ‎в ‎том, ‎что‏ ‎с‏ ‎начала‏ ‎века ‎производство‏ ‎электроэнергии ‎в‏ ‎Соединённых ‎Штатах‏ ‎практически‏ ‎не ‎растёт.

Период‏ ‎растущего ‎спроса ‎на ‎электроэнергию ‎создаст‏ ‎нагрузку ‎на‏ ‎энергосистему.‏ ‎По ‎данным ‎экспертов,‏ ‎ожидается, ‎что‏ ‎выработка ‎электроэнергии ‎только ‎для‏ ‎центров‏ ‎обработки ‎данных‏ ‎вырастет ‎с‏ ‎4,5% ‎в ‎2023 ‎году ‎до‏ ‎14,6%‏ ‎в ‎2028‏ ‎году.

Уважаемые ‎читатели!

Приглашаем‏ ‎Вас ‎поддержать ‎наш ‎проект ‎и‏ ‎подписаться,‏ ‎или‏ ‎внести ‎единоразовый‏ ‎платеж ‎от‏ ‎300 ‎руб.‏ ‎Каждому,‏ ‎кто ‎внёс‏ ‎эту ‎сумму ‎или ‎выше, ‎отправим‏ ‎на ‎вашу‏ ‎почту‏ ‎новую ‎книгу ‎Ю.Смирнова‏ ‎о ‎геополитике‏ ‎вокруг ‎России, ‎и ‎русской‏ ‎идее.‏ ‎В ‎интернет-магазинах‏ ‎эта ‎книга‏ ‎в ‎2-3 ‎раза ‎дороже. ‎

​Атомная‏ ‎энергетика‏ ‎привлекательна ‎тем,‏ ‎что ‎обеспечивает‏ ‎чистую, ‎мощную ‎и ‎непрерывную ‎подачу‏ ‎энергии.‏ ‎Одна‏ ‎атомная ‎электростанция‏ ‎может ‎обеспечить‏ ‎энергией ‎крупнейшие‏ ‎центры‏ ‎обработки ‎данных,‏ ‎которые ‎планируется ‎построить ‎в ‎ближайшее‏ ‎время. ‎Однако,‏ ‎учитывая,‏ ‎что ‎для ‎строительства‏ ‎новых ‎центров‏ ‎обработки ‎данных ‎в ‎ближайшие‏ ‎годы,‏ ‎вероятно, ‎потребуется‏ ‎около ‎60‏ ‎гигаватт ‎новой ‎электроэнергии, ‎один ‎небольшой‏ ‎модульный‏ ‎ядерный ‎реактор‏ ‎обеспечивает ‎менее‏ ‎1/100 ‎дополнительной ‎электроэнергии, ‎необходимой ‎для‏ ‎развития‏ ‎ИИ.

В‏ ‎2023 ‎году‏ ‎расходы ‎на‏ ‎оборудование ‎для‏ ‎центров‏ ‎обработки ‎данных‏ ‎составили ‎около ‎49 ‎миллиардов ‎долларов.‏ ‎Ожидается, ‎что‏ ‎благодаря‏ ‎новым ‎центрам ‎обработки‏ ‎данных, ‎создаваемым‏ ‎для ‎обучения ‎и ‎запуска‏ ‎моделей‏ ‎ИИ, ‎в‏ ‎2026 ‎году‏ ‎эта ‎цифра ‎вырастет ‎до ‎167‏ ‎миллиардов‏ ‎долларов. ‎До‏ ‎половины ‎этих‏ ‎расходов ‎придётся ‎на ‎компании, ‎создающие‏ ‎системы‏ ‎электропитания‏ ‎(генераторы, ‎трансформаторы,‏ ‎источники ‎бесперебойного‏ ‎питания, ‎системы‏ ‎распределения‏ ‎электроэнергии ‎и‏ ‎т. ‎д.). ‎Ещё ‎1/3 ‎этих‏ ‎расходов ‎может‏ ‎пойти‏ ‎на ‎системы ‎охлаждения.

К‏ ‎примеру, ‎новые‏ ‎чипы ‎NVIDIA ‎Blackwell ‎потребляют‏ ‎1000‏ ‎Вт ‎и‏ ‎требуют ‎передовых‏ ‎методов ‎охлаждения, ‎при ‎которых ‎охлаждающая‏ ‎жидкость‏ ‎напрямую ‎контактирует‏ ‎с ‎пластиной‏ ‎чипа ‎на ‎самом ‎процессоре. ‎Одна‏ ‎из‏ ‎особенностей‏ ‎заключается ‎в‏ ‎том, ‎что‏ ‎он ‎невероятно‏ ‎энергозатратен,‏ ‎чипы ‎NVIDIA‏ ‎будут ‎потреблять ‎ещё ‎больше ‎энергии,‏ ‎что ‎приведёт‏ ‎к‏ ‎увеличению ‎энергопотребления. ‎Если‏ ‎разместить ‎эти‏ ‎чипы ‎на ‎плате ‎близко‏ ‎друг‏ ‎к ‎другу,‏ ‎они, ‎по‏ ‎сути, ‎будут ‎нагревать ‎друг ‎друга.‏ ‎Поэтому‏ ‎мировые ‎технологические‏ ‎компании ‎вложили‏ ‎значительные ‎средства ‎в ‎системы ‎охлаждения,‏ ‎в‏ ‎продвинутые‏ ‎технологии, ‎вроде‏ ‎системы ‎охлаждения,‏ ‎установленной ‎на‏ ‎сам‏ ‎чип, ‎пластину‏ ‎над ‎ним, ‎чтобы ‎рассеивать ‎тепло.

Мировые‏ ‎IT ‎компании‏ ‎подписали‏ ‎обязательства ‎по ‎углеродной‏ ‎нейтральности. ‎Запустить‏ ‎много ‎угольных ‎электростанций, ‎уже‏ ‎невозможно.‏ ‎Они ‎не‏ ‎смогут ‎тогда‏ ‎выполнить ‎данные ‎ими ‎обещания. ‎Поэтому‏ ‎компаниям‏ ‎нужна ‎возможность‏ ‎получать ‎стабильную,‏ ‎экологически ‎чистую ‎энергию ‎высокой ‎плотности,‏ ‎и‏ ‎атомная‏ ‎энергетика ‎—‏ ‎один ‎из‏ ‎самых ‎простых‏ ‎способов.

Сейчас‏ ‎во ‎всем‏ ‎мире ‎центры ‎обработки ‎данных ‎потребляют‏ ‎всего ‎4,5%‏ ‎от‏ ‎общего ‎объема ‎энергопотребления.‏ ‎Почти ‎все‏ ‎новые ‎электростанция ‎будут ‎строится‏ ‎в‏ ‎одном ‎месте.‏ ‎Это ‎Соединённые‏ ‎Штаты ‎Америки. ‎И ‎именно ‎там‏ ‎будет‏ ‎построено ‎70‏ ‎процентов ‎новых‏ ‎электростанций ‎для ‎этого ‎бума ‎искусственного‏ ‎интеллекта.

И‏ ‎хотя‏ ‎ситуация ‎с‏ ‎регулированием ‎в‏ ‎Америке ‎не‏ ‎идеальна‏ ‎— ‎она‏ ‎намного ‎лучше, ‎чем ‎в ‎той‏ ‎же ‎Европе,‏ ‎где‏ ‎начать ‎производство ‎электроэнергии‏ ‎практически ‎невозможно.‏ ‎Предполагается, ‎что ‎в ‎США‏ ‎производство‏ ‎электроэнергии ‎в‏ ‎центрах ‎обработки‏ ‎данных ‎вырастет ‎с ‎4-5 ‎процентов‏ ‎от‏ ‎общего ‎объема‏ ‎до ‎14,6%‏ ‎в ‎течение ‎пяти ‎лет. ‎Это‏ ‎создает‏ ‎невероятную‏ ‎нагрузку ‎на‏ ‎энергосистему, ‎потому‏ ‎что ‎с‏ ‎2000‏ ‎года ‎производство‏ ‎электроэнергии ‎в ‎США ‎практически ‎не‏ ‎менялось.

Чтобы ‎подключить‏ ‎новую‏ ‎экологически ‎чистую ‎энергию‏ ‎к ‎сети,‏ ‎потребуется ‎около ‎пяти ‎лет.‏ ‎Цепочки‏ ‎поставок ‎тоже‏ ‎являются ‎проблемой.‏ ‎Илон ‎Маск ‎утверждал ‎недавно, ‎что‏ ‎мы‏ ‎даже ‎не‏ ‎можем ‎построить‏ ‎достаточное ‎количество ‎трансформаторов. ‎В ‎системе‏ ‎электроснабжения‏ ‎так‏ ‎много ‎деталей‏ ‎и ‎компонентов,‏ ‎что ‎это‏ ‎займёт‏ ‎много ‎времени.

Проблема‏ ‎ещё ‎и ‎в ‎том, ‎что‏ ‎растущий ‎спрос‏ ‎на‏ ‎центры ‎обработки ‎данных‏ ‎потребует ‎около‏ ‎60 ‎гигаватт ‎новой ‎мощности‏ ‎в‏ ‎течение ‎ближайшего‏ ‎периода. ‎Поэтому‏ ‎одна ‎из ‎сделок ‎в ‎атомной‏ ‎энергетике,‏ ‎например, ‎та,‏ ‎которую ‎заключила‏ ‎Amazon, ‎— ‎это ‎одна ‎сотая‏ ‎от‏ ‎необходимого‏ ‎для ‎США.‏ ‎Google ‎также‏ ‎строит— ‎проект‏ ‎Kairos.‏ ‎Это ‎амбициозная‏ ‎цель, ‎которую ‎планируют ‎завершить ‎к‏ ‎2030 ‎году.