SG.hu
Nagyon megnehezítette a szerverközpontok zölddé tételét az MI számítások energiaéhsége
A mesterséges intelligencia robbanásszerű növekedése radikálisan átalakítja az adatközpontok amúgy is forrongó piacát, és kérdéseket vet fel azzal kapcsolatban, hogy ezek a telephelyek fenntarthatóan üzemeltethetők-e. Az MI számítások energiaéhsége hátráltatja az adatközpontok környezetbarát működtetésére irányuló erőfeszítéseket, és az áramfelvétel növekedés mellett az adatközpontok és a drága számítógépes berendezések építéséből származó szén-dioxid-kibocsátás is jelentős.
A múltban a vállalatok az internetfelhasználók közelében építettek adatközpontokat, hogy jobban megfeleljenek a fogyasztói igényeknek, például egy műsor streamelésének a Netflixen vagy egy felhőben tárolt videojáték lejátszásának. A mesterséges intelligencia növekedése ugyanígy hatalmas adatközpontokat igényel a nagy nyelvi modellek betanításához, de ezeknél a felhasználók közelsége egyáltalán nem szempont. Ahogy egyre több ilyen startup indul világszerte, új kérdések merülnek fel azzal kapcsolatban, hogy a szerverfarmok fenntartható működés mellett képesek-e kielégíteni a keresletet. A központok építéséből és a drága számítógépes berendezések előállításából származó szén-dioxid-kibocsátás már önmagában is jelentős, és az energiaigényük is jelentősen megnőtt.
Alig egy évtizeddel ezelőtt egy adatközpont átlagosan 10 megawatt energiát igényelt, de ma már a 100 megawatt sem ritka. Az Uptime Institute, egy iparági tanácsadó csoport Észak-Amerikában 10 olyan szupernagy felhőalapú számítási központot azonosított, amelyek átlagos mérete 621 megawatt. A villamosenergia-igény ilyen mértékű növekedése akkor következik be, amikor az Egyesült Államokban az elmúlt fél évszázadban a legmagasabb a termelés, és az elektromos hálózatban egyre kevesebb a tartalék. Az Uptime Institute egy nemrégiben kiadott jelentésében azt jósolta, hogy az ágazat nettó nullás klímacélját - amely a szektor saját magának felállított referenciaértéke - sokkal nehezebb lesz teljesíteni a kereslet ilyen növekedésével párhuzamosan, és a helyzet a jövőben inkább romlani fog.
"Ez nem csak az adatközpontokról szól" - mondta Mark Dyson, egy fenntarthatósággal foglalkozó nonprofit szervezet, az RMI ügyvezető igazgatója. "Az adatközpontok csak egy sokkal nagyobb hullám előszelei: az ipar, a járművek és az épületek villamosítása miatt még sokkal nagyobb terhelésnövekedésre számítunk." Az adatközpont-ipar az elmúlt években fenntartható megoldásokat fogadott el, és vállalati szinten jelentős befektetőjévé vált a megújuló energiaforrásoknak. A szél- és napenergia-kapacitást bérlő telephelyek 2023 elejére 50 százalékkal ugrottak meg éves szinten, több mint 40 gigawattra, a kapacitás pedig tovább növekszik. A kereslet azonban még mindig meghaladja ezeket a zöld beruházásokat. A nagyobb feldolgozási teljesítmény iránti igény pedig hátráltatja az összekapcsolásért sorban állókat és átmeneti megoldásokat hoz létre.
A teljes erőbedobással működő energiaéhes adatközpontok tovább bonyolítják a helyzetet. Az építés alatt álló adatközpontok, ha elkészülnek, évente annyi energiát használnának majd fel, mint San Francisco metropolisz területe - derült ki a JLL ingatlanszolgáltató cég a héten közzétett jelentéséből. Az idén üzembe helyezett telephelyek többsége már bérbe van adva és a népszerű piacokon legalább két évig nem nyílnak meg jelentős kapacitások. "Annyi gigawattnyi szervert üzembe kell helyezni, amennyit csak lehet, amilyen gyorsan csak lehet. Az emberek ezt bármilyen módon össze fogják rakni." Ez a hozzáállás gyorsan kiterjesztette a fejlesztéseket a már kialakult első és másodlagos piacokon túlra, például Észak-Virginiába, Dallasba és a Szilícium-völgybe.
A verseny egyre nő az Egyesült Államok azon részein, amelyek olcsó a földterület és rendelkezésre áll energia. Az Amazon például a múlt hónapban jelentette be, hogy 10 milliárd dolláros projektet tervez Mississippiben - ez lesz az állam legnagyobb gazdaságfejlesztési projektje, és adatközpontokat és napenergia-termelő létesítményeket foglal magában. "Bárki, aki bármilyen jelentős áramforrással rendelkezik, mostanra új adatközpont-piaccá vált" - mondta Jim Kerrigan egy iparági tanácsadó cég, az North American Data Centers ügyvezető igazgatója.
Az MI az adatközpontok globális fogyasztásának csak kis százalékát teszi ki, de aránya nagyon gyorsan nő: az Uptime Institute előrejelzése szerint 2025-re az ágazat globális energiafelhasználásának 10 százalékára fog ugrani a mai 2 százalékról. "A keresletnek sok másfajta hajtóereje is van, így nyaktörő ütemben épülnek szerverközpontok" - mondta Andy Lawrence, az intézet kutatási igazgatója. "Az MI csak a hab a tortán." Tavaly az adatközpontok építése 25 százalékkal nőtt a CBRE ingatlancég szerint. Az Nvidia pedig - amely a technológiát működtető csúcstechnológiai chipek nagy részét szállítja - a múlt héten rekordnyereségről számolt be az adatközpontok értékesítésében: a 2023-as bevételek elérik a 47,5 milliárd dollárt, ami 217 százalékos ugrás az egy évvel korábbihoz képest.
Az energiahálózatok nem képesek kezelni ezt a fajta keresletet, mondta Christopher Wellise, az Equinix, egy globális adatközpont-üzemeltető fenntarthatósági alelnöke. "Az igények gyorsabban nőnek, mint ahogy az infrastruktúránk fejlődik" - mondta. Ráadásul a villamosításra és a megújuló energiaforrásokra való áttérés új kihívásokat teremtett. Az áramszolgáltatáshoz szükséges nagyméretű transzformátorok megrendelései hároméves lemaradásban vannak, és még a tartalék áramot biztosító dízelgenerátorok érkezése is közel két évet vehet igénybe.
A cégek minden megpróbálnak a szűkösség kezelésére. A Meta összefogott egy texasi akkumulátortároló szolgáltatóval, hogy jobban kihasználja az állam szél- és napenergiaforrásait. A Google megállapodást kötött a Fervóval, egy közüzemi méretű geotermikus erőforrásokat fejlesztő céggel. A világszerte 260 adatközpontot üzemeltető Equinix a Bloom Energy üzemanyagcelláit telepítette, hogy számos adatközpontjának tartalék áramellátását segítse. A vállalat emellett csökkenti a kibocsátást azáltal, hogy több megújuló energiát juttat a hálózatba, például áramvásárlási megállapodások révén, és az elmúlt évben 5 százalékkal nagyobb hatékonyságot préselt ki a működéséből - mondta Wellise. Az olyan tervezőcégek, mint a Gensler, olyan új tervekkel kísérleteznek, amelyek fa felhasználásával csökkentik az adatközpontok szén-dioxid-kibocsátását. És maga az MI is segíthet: egy frankfurti adatközpontban az Equinix a technológiát arra használta, hogy a hűtési terhelést mérsékelje, és az energiafelhasználást a változó időjáráshoz igazítsa, így az adatközpont 9 százalékkal hatékonyabbá vált.
Niklas Sundberg, a fenntartható informatika szakértője és a svéd Kuehne + Nagel szállítási és logisztikai vállalat digitális vezetője szerint az iparágnak a megújuló energiatermelő kapacitásokba való befektetésre kell összpontosítania. Egyes telephelyek igyekeztek helyszíni gázerőműveket telepíteni, hogy pótolják a hálózati hiányosságokat. Lehet, hogy ez tisztább, mint a meglévő energia, de növeli az iparág jelentős szénlábnyomát.
A törvényhozók pedig nagyobb átláthatóságot és több intézkedést javasoltak. A szenátus február elején javaslatot terjesztett elő az MI környezeti hatásainak értékelésére. Az adatközpontok Mekkájaként ismert Észak-Virginiában a törvényhozók azt szorgalmazták, hogy az adatközpontok számára fenntarthatósági célokat írjanak elő. Suhas Subramanyam, Virginia állam szenátora számos szabályt javasolt, köztük olyat, amely előírná, hogy az adatközpontoknak legalább 90 százalékban megújuló energiaforrásból kell energiát termelniük, hogy jogosultak legyenek a támogatásra. "Nem akarom a gyerekeimet olyan helyzetbe hozni, hogy 20 év múlva nekik kelljen fizetniük néhány olyan dolog számláit, amelyekről azt hittük, hogy jó ötlet, de kiderült, hogy mégsem az" - mondta.
A múltban a vállalatok az internetfelhasználók közelében építettek adatközpontokat, hogy jobban megfeleljenek a fogyasztói igényeknek, például egy műsor streamelésének a Netflixen vagy egy felhőben tárolt videojáték lejátszásának. A mesterséges intelligencia növekedése ugyanígy hatalmas adatközpontokat igényel a nagy nyelvi modellek betanításához, de ezeknél a felhasználók közelsége egyáltalán nem szempont. Ahogy egyre több ilyen startup indul világszerte, új kérdések merülnek fel azzal kapcsolatban, hogy a szerverfarmok fenntartható működés mellett képesek-e kielégíteni a keresletet. A központok építéséből és a drága számítógépes berendezések előállításából származó szén-dioxid-kibocsátás már önmagában is jelentős, és az energiaigényük is jelentősen megnőtt.
Alig egy évtizeddel ezelőtt egy adatközpont átlagosan 10 megawatt energiát igényelt, de ma már a 100 megawatt sem ritka. Az Uptime Institute, egy iparági tanácsadó csoport Észak-Amerikában 10 olyan szupernagy felhőalapú számítási központot azonosított, amelyek átlagos mérete 621 megawatt. A villamosenergia-igény ilyen mértékű növekedése akkor következik be, amikor az Egyesült Államokban az elmúlt fél évszázadban a legmagasabb a termelés, és az elektromos hálózatban egyre kevesebb a tartalék. Az Uptime Institute egy nemrégiben kiadott jelentésében azt jósolta, hogy az ágazat nettó nullás klímacélját - amely a szektor saját magának felállított referenciaértéke - sokkal nehezebb lesz teljesíteni a kereslet ilyen növekedésével párhuzamosan, és a helyzet a jövőben inkább romlani fog.
"Ez nem csak az adatközpontokról szól" - mondta Mark Dyson, egy fenntarthatósággal foglalkozó nonprofit szervezet, az RMI ügyvezető igazgatója. "Az adatközpontok csak egy sokkal nagyobb hullám előszelei: az ipar, a járművek és az épületek villamosítása miatt még sokkal nagyobb terhelésnövekedésre számítunk." Az adatközpont-ipar az elmúlt években fenntartható megoldásokat fogadott el, és vállalati szinten jelentős befektetőjévé vált a megújuló energiaforrásoknak. A szél- és napenergia-kapacitást bérlő telephelyek 2023 elejére 50 százalékkal ugrottak meg éves szinten, több mint 40 gigawattra, a kapacitás pedig tovább növekszik. A kereslet azonban még mindig meghaladja ezeket a zöld beruházásokat. A nagyobb feldolgozási teljesítmény iránti igény pedig hátráltatja az összekapcsolásért sorban állókat és átmeneti megoldásokat hoz létre.
A teljes erőbedobással működő energiaéhes adatközpontok tovább bonyolítják a helyzetet. Az építés alatt álló adatközpontok, ha elkészülnek, évente annyi energiát használnának majd fel, mint San Francisco metropolisz területe - derült ki a JLL ingatlanszolgáltató cég a héten közzétett jelentéséből. Az idén üzembe helyezett telephelyek többsége már bérbe van adva és a népszerű piacokon legalább két évig nem nyílnak meg jelentős kapacitások. "Annyi gigawattnyi szervert üzembe kell helyezni, amennyit csak lehet, amilyen gyorsan csak lehet. Az emberek ezt bármilyen módon össze fogják rakni." Ez a hozzáállás gyorsan kiterjesztette a fejlesztéseket a már kialakult első és másodlagos piacokon túlra, például Észak-Virginiába, Dallasba és a Szilícium-völgybe.
A verseny egyre nő az Egyesült Államok azon részein, amelyek olcsó a földterület és rendelkezésre áll energia. Az Amazon például a múlt hónapban jelentette be, hogy 10 milliárd dolláros projektet tervez Mississippiben - ez lesz az állam legnagyobb gazdaságfejlesztési projektje, és adatközpontokat és napenergia-termelő létesítményeket foglal magában. "Bárki, aki bármilyen jelentős áramforrással rendelkezik, mostanra új adatközpont-piaccá vált" - mondta Jim Kerrigan egy iparági tanácsadó cég, az North American Data Centers ügyvezető igazgatója.
Az MI az adatközpontok globális fogyasztásának csak kis százalékát teszi ki, de aránya nagyon gyorsan nő: az Uptime Institute előrejelzése szerint 2025-re az ágazat globális energiafelhasználásának 10 százalékára fog ugrani a mai 2 százalékról. "A keresletnek sok másfajta hajtóereje is van, így nyaktörő ütemben épülnek szerverközpontok" - mondta Andy Lawrence, az intézet kutatási igazgatója. "Az MI csak a hab a tortán." Tavaly az adatközpontok építése 25 százalékkal nőtt a CBRE ingatlancég szerint. Az Nvidia pedig - amely a technológiát működtető csúcstechnológiai chipek nagy részét szállítja - a múlt héten rekordnyereségről számolt be az adatközpontok értékesítésében: a 2023-as bevételek elérik a 47,5 milliárd dollárt, ami 217 százalékos ugrás az egy évvel korábbihoz képest.
Az energiahálózatok nem képesek kezelni ezt a fajta keresletet, mondta Christopher Wellise, az Equinix, egy globális adatközpont-üzemeltető fenntarthatósági alelnöke. "Az igények gyorsabban nőnek, mint ahogy az infrastruktúránk fejlődik" - mondta. Ráadásul a villamosításra és a megújuló energiaforrásokra való áttérés új kihívásokat teremtett. Az áramszolgáltatáshoz szükséges nagyméretű transzformátorok megrendelései hároméves lemaradásban vannak, és még a tartalék áramot biztosító dízelgenerátorok érkezése is közel két évet vehet igénybe.
A cégek minden megpróbálnak a szűkösség kezelésére. A Meta összefogott egy texasi akkumulátortároló szolgáltatóval, hogy jobban kihasználja az állam szél- és napenergiaforrásait. A Google megállapodást kötött a Fervóval, egy közüzemi méretű geotermikus erőforrásokat fejlesztő céggel. A világszerte 260 adatközpontot üzemeltető Equinix a Bloom Energy üzemanyagcelláit telepítette, hogy számos adatközpontjának tartalék áramellátását segítse. A vállalat emellett csökkenti a kibocsátást azáltal, hogy több megújuló energiát juttat a hálózatba, például áramvásárlási megállapodások révén, és az elmúlt évben 5 százalékkal nagyobb hatékonyságot préselt ki a működéséből - mondta Wellise. Az olyan tervezőcégek, mint a Gensler, olyan új tervekkel kísérleteznek, amelyek fa felhasználásával csökkentik az adatközpontok szén-dioxid-kibocsátását. És maga az MI is segíthet: egy frankfurti adatközpontban az Equinix a technológiát arra használta, hogy a hűtési terhelést mérsékelje, és az energiafelhasználást a változó időjáráshoz igazítsa, így az adatközpont 9 százalékkal hatékonyabbá vált.
Niklas Sundberg, a fenntartható informatika szakértője és a svéd Kuehne + Nagel szállítási és logisztikai vállalat digitális vezetője szerint az iparágnak a megújuló energiatermelő kapacitásokba való befektetésre kell összpontosítania. Egyes telephelyek igyekeztek helyszíni gázerőműveket telepíteni, hogy pótolják a hálózati hiányosságokat. Lehet, hogy ez tisztább, mint a meglévő energia, de növeli az iparág jelentős szénlábnyomát.
A törvényhozók pedig nagyobb átláthatóságot és több intézkedést javasoltak. A szenátus február elején javaslatot terjesztett elő az MI környezeti hatásainak értékelésére. Az adatközpontok Mekkájaként ismert Észak-Virginiában a törvényhozók azt szorgalmazták, hogy az adatközpontok számára fenntarthatósági célokat írjanak elő. Suhas Subramanyam, Virginia állam szenátora számos szabályt javasolt, köztük olyat, amely előírná, hogy az adatközpontoknak legalább 90 százalékban megújuló energiaforrásból kell energiát termelniük, hogy jogosultak legyenek a támogatásra. "Nem akarom a gyerekeimet olyan helyzetbe hozni, hogy 20 év múlva nekik kelljen fizetniük néhány olyan dolog számláit, amelyekről azt hittük, hogy jó ötlet, de kiderült, hogy mégsem az" - mondta.