U današnjem ambijentu tehnologije umjetne inteligencije koja brzo napreduje, pojavljuje se zabrinjavajuća stvarnost: snaga potrebna za jedan ChatGPT upit je skoro 10 puta veća od Google pretrage.
Ovaj značajan jaz ne samo da naglašava fundamentalnu razliku u potrošnji energije između AI tehnologija i tradicionalnih internetskih usluga, već signalizira i duboku promjenu u globalnom obrascu potrošnje energije.
Nedavno je renomirana konsultantska kuća Gartner izdala upozorenje u svom najnovijem izvještaju, predviđajući da će se do 2027. godine 40% postojećih centara AI podataka suočiti s operativnim poteškoćama zbog nedovoljnog napajanja. Ova prognoza naglašava rastuću napetost između razvoja AI i opskrbe energijom.
Istovremeno, istraživanje međunarodne investicione banke Goldman Sachs daje sličan izgled: do 2030. globalna potražnja za električnom energijom u podatkovnim centrima će porasti za 160%. Ovo je izazvalo široku zabrinutost u vezisnabdijevanje energijom, razvoj infrastrukture i uticaj na životnu sredinu.
Grafikon|Gartnerova prognoza: Dodatna potrošnja energije iz novih AI servera u AI podatkovnim centrima svake godine (Izvor: Gartner)
U posljednje vrijeme tehnološki divovi poput Googlea, Microsofta, Amazona i Meta aktivno ulažu u nuklearna postrojenja. Jedan od razloga za to je njihova zabrinutost da ogromna potražnja za energijom AI data centara u budućnosti možda neće biti zadovoljena.
Istorijski gledano, potražnja za energijom data centara je pokazala izuzetnu stabilnost. Od 2015. do 2019. godine, uprkos skoro udvostručenju radnog opterećenja data centara, njihova godišnja potrošnja električne energije ostala je relativno stabilna na oko 200 teravat-sati.
Ova stabilnost je u velikoj mjeri rezultat kontinuiranog poboljšanja energetske efikasnosti u podatkovnim centrima. Međutim, ova situacija je doživjela temeljnu promjenu nakon 2020. godine.
Analitičar Gartnera Bob Johnson primijetio je: "Izgradnja centara podataka na hiperskalini sljedeće generacije stvara ogromne potrebe za električnom energijom koje će nadmašiti sposobnost dobavljača komunalnih usluga da povećaju ponudu. Posebno u području obrade i obuke velikih modela, potrebnih računskih resursa i potrošnja energije dostigla je nivo bez presedana."
Trenutno globalni data centri učestvuju sa 1-2% ukupne potrošnje električne energije, ali se predviđa da će do 2030. godine ovaj udio porasti na 3-4%, s tim da je ovaj rast posebno izražen u razvijenim zemljama.
Konkretno, u Sjedinjenim Državama predviđa se da će se do 2030. potrošnja električne energije u podatkovnim centrima povećati sa sadašnjih 3% na 8%, što će potaknuti američku potražnju za električnom energijom da raste najbržim tempom u skoro 25 godina.
Grafikon|Goldman Sachs prognozeEnergijaPotražnja za podatkovnim centrima (Izvor: Goldman Sachs)
Da bi odgovorile na ovaj izazov, američke komunalne kompanije će morati da ulože oko 50 milijardi dolara u nove kapacitete za proizvodnju električne energije posebno za data centre.
Osim toga, do 2030. godine, povećana potražnja za električnom energijom samo iz podatkovnih centara rezultirat će dnevnim povećanjem potražnje za prirodnim plinom od oko 3,3 milijarde kubnih stopa, što će zahtijevati izgradnju nove infrastrukture cjevovoda.
Goldman Sachs napominje da je situacija u Evropi još složenija. Kao glavno čvorište za globalne centre podataka, 15% centara podataka nalazi se u Evropi. Do 2030. godine potražnja za energijom ovih centara podataka bit će ekvivalentna ukupnoj potrošnji električne energije u Portugalu, Grčkoj i Holandiji zajedno.
S obzirom na to da Evropa ima najstarije sisteme električne mreže na svetu, region će morati da uloži skoro 800 milijardi evra tokom sledeće decenije u nadogradnju svojih prenosnih i distributivnih sistema, kao i oko 850 milijardi evra u razvoj obnovljivih izvora energije kao što su kao solarna, kopnena i priobalna energija vjetra kako bi se zadovoljile energetske potrebe novih podatkovnih centara.
Grafikon|Prosječna starost električnih mreža u različitim regijama i Kini (Izvor: Goldman Sachs)
Ono što je još više zabrinjava je da će ovaj porast potražnje za električnom energijom direktno uticati na cijene električne energije. Istraživanja pokazuju da veliki operateri centara podataka pregovaraju s velikim proizvođačima električne energije kako bi osigurali dugoročnu, stabilnu opskrbu električnom energijom neovisno o drugim potrebama mreže.
Ova konkurencija će neminovno povećati cijene električne energije, a ovi troškovi će se u konačnici prenijeti na korisnike AI proizvoda i usluga.
Kao rezultat toga, stručnjaci preporučuju organizacijama da se unaprijed pripreme za rastuće troškove električne energije i nastoje da potpišu dugoročne ugovore o uslugama centara podataka po razumnim cijenama.
Uticaj na životnu sredinu je takođe zabrinjavajući. Očekuje se da će se do 2030. emisije ugljika iz podatkovnih centara više nego udvostručiti u odnosu na 2022. godinu, što predstavlja novi izazov za globalne ciljeve smanjenja emisija.
Prema Goldman Sachsu, "društveni trošak" povećanja emisije ugljika samo iz podatkovnih centara iznosit će 125 do 140 milijardi dolara (sadašnja vrijednost).
Gartner procjenjuje da će do 2027. potražnja za električnom energijom za rad servera optimiziranih za umjetnu inteligenciju dostići 500 teravat-sati godišnje, 2,6 puta više od nivoa u 2023. godini.
Kratkoročno, da bi zadovoljile rastuću potražnju za električnom energijom, neke elektrane na fosilna goriva koje su prvobitno bile predviđene za gašenje možda će morati produžiti svoj radni vijek, dodatno pogoršavajući pritiske na okoliš.
Data centri zahtijevaju 24-sat neprekidnog napajanja, a trenutno se moraju oslanjati na hidroelektrane, fosilna goriva ili nuklearne elektrane kako bi osigurali tako stabilno snabdijevanje električnom energijom.
Iako su obnovljivi izvori energije poput vjetra i sunca ekološki prihvatljivi, bez podrške sistema za skladištenje energije, teško se osloniti na njih da bi zadovoljili stalne zahtjeve za energijom data centara.
Grafikon|Promjene u opterećenju podatkovnog centra i potrošnji energije u posljednjih devet godina (Izvor: Goldman Sachs)
Kako bi odgovorila na ove izazove, industrija istražuje različita rješenja. Neke kompanije povećavaju ulaganja u obnovljive izvore energije i aktivno promovišu komercijalizaciju novih tehnologija nuklearne energije.
Tehnološke kompanije također istražuju inovativne metode za poboljšanje energetske efikasnosti. Dugoročno, razvoj novih tehnologija za skladištenje baterija ili tehnologija čiste energije (kao što su mali nuklearni reaktori) može pružiti nova rješenja.
Vrijedi spomenuti da bi sama AI tehnologija mogla doprinijeti rješenjima ubrzavajući inovacije u oblastima kao što su zdravstvo, poljoprivreda i obrazovanje, kao i poboljšanje energetske efikasnosti.
Konačno, istraživački izvještaji obje kompanije sugeriraju da bi kompanije trebale u potpunosti razmotriti potencijalne rizike od nestašica struje prilikom formulisanja strategija razvoja AI, procijeniti uticaj rastućih troškova električne energije u budućnosti i aktivno tražiti alternativna rješenja.
Obećavajuća rješenja uključuju korištenje rubnih računarskih tehnologija, usvajanje manjih velikih modela i davanje prioriteta računskoj efikasnosti prilikom razvoja generativnih AI aplikacija.
Jasno je da razvoj AI tehnologije preoblikuje globalni energetski pejzaž. Balansiranje tehnoloških inovacija, energetske sigurnosti i zaštite životne sredine biće značajan izazov sa kojim će se globalna tehnološka i energetska industrija suočiti zajedno u budućnosti. (Članak ponovo objavljen sa DeepTech-a)
