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.‏ ‎Каждому,‏ ‎кто ‎внёс‏ ‎сумму ‎от‏ ‎350 ‎руб.‏ ‎или‏ ‎выше, ‎отправим‏ ‎на ‎вашу ‎почту ‎новую ‎книгу‏ ‎Ю.Смирнова ‎о‏ ‎геополитике‏ ‎вокруг ‎России, ‎и‏ ‎русской ‎идее.‏ ‎В ‎интернет-магазинах ‎эта ‎книга‏ ‎стоит‏ ‎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.