Почему нужно больше энергии?

Если усреднить пару значений, то запрос ChatGPT требует почти в 10 раз больше электроэнергии для обработки, чем поисковый запрос в Google.

Исторически центры обработки данных поддерживали стабильное потребление электроэнергии, несмотря на увеличение рабочих нагрузок. Однако, по мере замедления прогресса эффективности и ускорения развития технологий искусственного интеллекта, исследование Goldman Sachs прогнозирует увеличение спроса на электроэнергию для центров обработки данных на 160% к 2030 году. И обычные технологии не поспевают за ИИ.

В настоящее время центры обработки данных потребляют 1-2% мировой электроэнергии, но ожидается, что этот показатель возрастет до 3-4% к концу десятилетия. В США и Европе этот рост приведет к беспрецедентному увеличению потребления электроэнергии, что может косвенно споровоцировать удвоению выбросов углекислого газа ЦОД.

‍

Вот сухая статистика:

Сейчас ЦОДы  потребляют около 200 тераватт-часов (ТВт-ч) электроэнергии ежегодно, столько же, сколько в период с 2015 по 2019 гг. Это возможно, благодаря развитию технологий и тому, что они постоянно повышали свою эффективность. Однако, с 2020 года эти улучшения (эффективности) замедлились, а потребление электроэнергии увеличилось.

Несмотря на то, что некоторые достижения в области ИИ будут увеличивать скорость вычислений больше, чем потребление электроэнергии, общая адаптация ИИ все же приведет к росту потребления электроэнергии. Один запрос ChatGPT использует 2.9 ватт-часов электроэнергии, по сравнению с 0.3 ватт-часами для поискового запроса в Google. Исследование Goldman Sachs оценивает, что ИИ добавит около 200 ТВт-ч в год к потреблению электроэнергии центрами обработки данных с 2023 по 2030 годы, при этом ожидается, что ИИ будет составлять 19% от общего спроса на электроэнергию ЦОДов.

‍

Рост выбросов углекислого газа от центров обработки данных может привести к социальным тратам в размере $125-140 миллиардов. Хотя технологические компании уверены в снижении энергоемкости, они менее оптимистичны в отношении снижения абсолютных выбросов из-за растущего спроса. Огромные инвестиции в возобновляемую энергию и новые ядерные технологии становятся необходимостью.

Тем более, что исследователи отдельно отмечают значимость ИИ и то, что он стоит во главе развития здравоохранения и других социально значимых индустрий.

Google недавно перестал называть себя углеродно-нейтральной компанией, а Microsoft, возможно, пойдет на компромисс в своих целях устойчивого развития в гонке по созданию самых (гига-мега-супер) лучших инструментов ИИ, – и это лишь малая часть того, что происходит.

Уже есть прецеденты, как компании поменьше справляются с растущей проблемой.

‍

Филиппины и их “новая эра”

W.MEDIA: Converge ICT Solutions Inc заключила партнерство с американским технологическим гигантом Supermicro, чтобы начать новую эру искусственного интеллекта (ИИ) на Филиппинах. Это сотрудничество направлено на создание первых в стране центров обработки данных на основе ИИ, с акцентом на передовые технологии и экологическую устойчивость.

Центральное место в этом видении занимает технология Supermicro. Их серверы используют системы жидкостного охлаждения, которые сокращают потребление энергии до 40%, делая центры обработки данных лидерами в области экологически чистых технологий.

Это, конечно, крупица в море. Но важный показатель того, что компании и люди начинают осознавать необходимость развития “зеленых” технологий.

‍

Причем тут ядерная энергия?

Reuters: Китай начал коммерческую эксплуатацию нового поколения ядерного реактора…

По сравнению с предыдущими реакторами … (это поколение) разработано для более эффективного использования топлива, улучшения экономики, безопасности и экологического следа…

Новостное агентство Синьхуа также сообщило, что завод с высокотемпературным газоохлаждаемым реактором (HTGCR) мощностью 200 мегаватт (МВт), разработанный совместно государственной энергетической компанией Huaneng, университетом Цинхуа и Китайской национальной ядерной корпорацией, использует модульный дизайн.

Модульные установки относятся к тем, которые имеют мощность менее 300 МВт и могут быть построены вне площадки. Сторонники утверждают, что они могут работать в удаленных районах и обеспечивать электроэнергией традиционно труднодоступные секторы тяжелой промышленности, но критики говорят, что они слишком дороги…

Эта новость датируется прошлым годом. Сейчас, по сообщениям, этот реактор, в том числе, подпитывает ИИ.

Не то, чтобы интерес к малым модульным реакторам – что-то новое. Уже какое-то время Microsoft рассматривает применение этой технологии. Главные причины – дешевизна и скорость постройки (по сравнению с традиционными ядерными реакторами).

Еще более амбициозные планы, поддерживаемые генеральным директором OpenAI Сэмом Альтманом, направлены на прорыв в области энергии синтеза, чтобы обеспечить практически неограниченное количество безуглеродного электричества без долгоживущих радиоактивных отходов. Международное агентство по атомной энергии предполагает, что энергия синтеза может производить в четыре раза больше энергии, чем текущие технологии деления.

Если не вдаваться в подробности, то это практически магия. Шутка, конечно, но уровень футуристичного того, что становится реальностью, зашкаливает.

‍

А что по углекислому газу?

Ядерная энергия не производит парниковых газов во время эксплуатации. Согласно данным Всемирной ядерной ассоциации, ядерная энергия имеет такой же уровень выбросов углекислого газа, как и ветер, и выделяет в три раза меньше выбросов, чем солнечная энергия. Международное энергетическое агентство утверждает, что использование ядерной энергии не только сократит выбросы, но и сделает переход к нулевым выбросам дешевле.

‍

Какие минусы?

Ну…

Интерес к ядерной энергии снизился после аварий на Чернобыльской АЭС и АЭС Фукусима, которые вызвали глобальные опасения по поводу безопасности. Катастрофа на Фукусиме привела к тому, что Германия закрыла шесть своих ядерных станций и начала постепенно выводить оставшиеся реакторы из эксплуатации. Кроме того, отходы от ядерных станций остаются радиоактивными на протяжении сотен тысяч лет, создавая проблемы для хранения будущим поколениям, как подчеркивает Greenpeace.

Реакторы также сопровождаются высокими затратами и длительными сроками строительства. Недавние реакторы в США на АЭС Вогтль в Джорджии были сданы в эксплуатацию с многолетним опозданием и со значительным превышением бюджета. Европейские проекты столкнулись с аналогичными задержками; например, запуск реактора Hinkley Point C был отложен до как минимум 2029 года, хотя изначально планировалось, что он будет введен в эксплуатацию к 2017 году.

А чтобы закрыть реактор, потребуется дополнительный миллиард долларов.

‍

Что имеем?

Мы – на пороге новых открытий, которые опять произрастают из нужды. Нужды в энергии. Будет круто, если благодаря ИИ или из-за него, мы начнем добывать энергию синтеза. Так или иначе, мы уже в новой эре.