Mākslīgā intelekta revolūcija ir pietiekami izsalkusi, lai patērētu divdesmit procentus no Amerikas elektrotīkla

Datu centri Amerikas Savienotajās Valstīs līdz 2035. gadam patērēs 200 gigavatus jaudas. Šis skaitlis četras reizes pārsniedz elektroenerģijas apjomu, ko šīs iestādes izmanto šodien. Saskaņā ar jaunākajiem BloombergNEF datiem, serveru fermas drīz vien veidos vienu piekto daļu no visas valstī saražotās elektroenerģijas. Šīs izmaiņas nav pakāpeniska tendence. Tas ir masveida pieaugums, ko veicina globālā sacensība mākslīgā intelekta izveidē un darbināšanā. Raugoties perspektīvā, enerģija, kas nepieciešama mūsu digitālo paradumu uzturēšanai, aug tik strauji, ka iepriekšējās prognozes jau ir novecojušas.

Skatoties uz kopējo ainu, pieprasījums pēc elektroenerģijas apsteidz enerģētikas uzņēmumu spēju izbūvēt jaunus vadus un stacijas. 2023. gada beigās analītiķi gaidīja daudz mazāku pieaugumu. Tagad 2035. gada aplēses ir par 83% augstākas nekā pirms sešiem mēnešiem. Arī citas organizācijas, tostarp elektroenerģijas nozares bezpeļņas organizācija EPRI un S&P, ir līdzīgi paaugstinājušas savas prognozes. Iemesls ir vienkāršs. Mēs esam pārgājuši no vienkāršas datu glabāšanas ēras uz intensīvas skaitļošanas ēru.

Kāpēc mākslīgais intelekts patērē tik daudz jaudas

Vidējam lietotājam meklēšanas vaicājums vai pieprasījums pēc ģenerēta attēla šķiet tūlītējs un bezsvara. Tomēr aiz žargona slēpjas fakts, ka MI ir nenogurdināms praktikants, kura darbībai nepieciešams milzīgs fiziskās enerģijas daudzums. Tradicionālie datu centri galvenokārt glabāja informāciju, piemēram, fotoattēlus, e-pastus un dokumentus. Šie uzdevumi patērē salīdzinoši maz elektroenerģijas. MI ir citādāks. Tam nepieciešami divi atšķirīgi, energoietilpīgi posmi: apmācība un secināšana (inference).

Apmācība ir process, kurā modelis mācās no milzīga datu apjoma. Tas notiek uz tūkstošiem specializētu mikroshēmu, kas mēnešiem ilgi darbojas ar pilnu jaudu. Secināšana ir tas, kas notiek, kad jūs faktiski izmantojat MI. Katru reizi, kad tērzēšanas robots atbild uz jautājumu, tas patērē vairāk jaudas nekā standarta Google meklēšana. BloombergNEF prognozē, ka gandrīz puse no visas datu centru jaudas drīz tiks novirzīta šiem diviem MI procesiem. Līdz 2033. gadam ASV atradīsies 64% no pasaules MI mikroshēmām. Šāda aparatūras koncentrācija rada lokalizētu izsalkumu pēc jaudas, ko spēj apmierināt tikai retais reģionālais tīkls.

Nematamais mugurkauls sasniedz lūzuma punktu

Smagā rūpniecība ir mūsdienu dzīves neredzamais mugurkauls, un datu centri ir digitālā laikmeta jaunās tērauda lietuves. Lielākā daļa šo objektu nav vienmērīgi izvietoti visā valstī. Tie grupējas specifiskos reģionos, kur ir pieejami optiskie kabeļi un nodokļu atvieglojumi. PJM Interconnection ir spilgts piemērs. Šis tīkls stiepjas no Virdžīnijas līdz Ilinoisai un aptver teritoriju, kas pazīstama kā "Datu centru aleja".

Praktiski runājot, serveru koncentrācija Ziemeļvirdžīnijā ir tik augsta, ka tīkls cīnās, lai nodrošinātu elektroapgādi. PJM sagaida, ka 34% no tā elektroenerģijas galu galā nonāks datu centros. Situācija ir tik saspringta, ka tīkla pārvaldnieks uz četriem gadiem pārtrauca pieņemt jaunus pieslēguma pieprasījumus. Šī pauze bija mēģinājums tikt galā ar enerģētikas projektu kavējumiem. Ja tīkls nespēj pietiekami ātri pievienot jaunus enerģijas avotus, lai apmierinātu pieprasījumu, cenu maksā esošie lietotāji. PJM reģionā elektroenerģijas cenas pēdējā gada laikā pieauga par 76%. Tās ir tiešas sekas piedāvājuma un pieprasījuma nelīdzsvarotībai, ko radījusi straujā serveru noliktavu paplašināšanās.

Teksasa un globālā enerģijas apetīte

Teksasa ir vēl viena nozīmīga fronte šajā enerģijas karā. ERCOT tīkls, kas darbojas neatkarīgi no pārējās valsts, nākamo desmit gadu laikā datu centriem, visticamāk, veltīs 22% no savas ražošanas jaudas. Teksasa piesaista šos projektus sava deregulētā tirgus un vēja un saules enerģijas pārpilnības dēļ. Tomēr MI pieprasījuma mērogs pārbauda pat viselastīgāko sistēmu robežas.

Raugoties plašāk, tā ir globāla parādība. Ja MI ieviešana turpināsies pašreizējā agresīvajā tempā, datu centri līdz 2033. gadam radīs 1935 teravatstundu jaunu elektroenerģijas pieprasījumu visā pasaulē. Tas ir gandrīz tikpat daudz elektroenerģijas, cik visa Indija patērē viena gada laikā. Lai gan ASV pašlaik ir līdere šajā jomā, citas valstis sacenšas, lai izveidotu savu infrastruktūru un izvairītos no atkarības no amerikāņu mikroshēmām. Tas rada ciklisku problēmu, kurā katra valsts konkurē par tām pašām enerģijas ražošanas iekārtām un izejvielām.

Ko tas nozīmē jūsu ikmēneša izdevumiem

Lielākajai daļai cilvēku datu centru paplašināšanās šķiet tāls korporatīvs jautājums. Realitāte ir personiskāka. Ja komunālo pakalpojumu uzņēmums, piemēram, American Electric Power, draud pamest reģionālo tīklu sastrēgumu dēļ, tas signalizē par sistēmisku kļūmi. Komunālo pakalpojumu sniedzējiem jātērē miljardiem dolāru jaunām augstsprieguma pārvades līnijām un spēkstacijām, lai apkalpotu šos masīvos jaunos klientus.

Daudzos štatos šo uzlabojumu izmaksas tiek pārnestas uz mājsaimniecību klientiem. Pat ja jūs nekad neizmantojat MI rīku, jūsu ikmēneša rēķins var pieaugt, lai samaksātu par infrastruktūru, kas tos atbalsta. Ieskatoties vietējā komunālo pakalpojumu sniedzēja tarifu pieteikumos, bieži atklājas, ka "tīkla modernizācija" ir eifēmisms lieljaudas vadu izbūvei, kas nepieciešami datu centriem. No patērētāja viedokļa digitālo pakalpojumu ērtības vairs nav "bezmaksas pusdienas". Mēs par to maksājam caur mūsu komunālo pakalpojumu tarifiem, nevis tiešām abonēšanas maksām.

Pāreja uz decentralizētiem risinājumiem

Būtībā pašreizējais masīvu, centralizētu serveru fermu būvniecības modelis atduras pret sienu. Uzņēmumi, piemēram, Microsoft un Google, meklē veidus, kā pašiem ražot enerģiju uz vietas. Daži pat pēta mazus moduļu kodolreaktorus, lai pilnībā apietu publisko tīklu. Šis solis ir praktiska reakcija uz faktu, ka standarta tīkla pieslēguma gaidīšana tagad prasa gadus.

Galu galā tehnoloģiju nozare kļūst par savu komunālo pakalpojumu sniedzēju. Tā ir graujoša maiņa tajā, kā mēs domājam par internetu. Agrāk tīmeklis bija programmatūras slānis, kas atradās virs esošās fiziskās infrastruktūras. Tagad tīmeklis ir galvenais fiziskās infrastruktūras attīstības dzinējspēks. Mikroshēmu un elektrības "digitālā jēlnafta" tagad ir tikpat nepastāvīga un vērtīga kā fiziskā nafta, kas darbināja 20. gadsimtu.

Jauna perspektīva uz digitālo pasauli

Secinājums ir tāds, ka mūsu digitālajiem paradumiem ir taustāma ietekme uz fizisko pasauli. Katrs augstas izšķirtspējas video, katrs mākonī saglabātais fotoattēls un katra MI ģenerētā rindkopa prasa elektrības impulsu no spēkstacijas. Tuvojoties 2035. gadam, atšķirība starp "virtuālo" un "reālo" pasauli turpinās izzust.

Jums vajadzētu vērot savus digitālos paradumus, paturot prātā šīs enerģijas izmaksas. Lai gan individuālie saglabāšanas centieni ir nelieli, kolektīvais pieprasījums pēc 24/7 ātrdarbīgas apstrādes pārveido mūsu valsts infrastruktūru. Mēs pārejam uz pasauli, kurā elektrotīkls vairs nav paredzēts cilvēkiem, bet gan mašīnām, kas viņiem kalpo. Šīs neredzamās industriālās mehānikas novērtēšana ir pirmais solis, lai saprastu, kāpēc dzīves dārdzība — un savienojamības izmaksas — mainās tik strauji.

Avoti
BloombergNEF: 2024 Data Center Power Demand Report
Electric Power Research Institute (EPRI): 2024 Energy Consumption Forecasts
PJM Interconnection: 2024 Capacity Auction Results
S&P Global Market Intelligence: Infrastructure and Energy Report Q2 2026