Energetické požadavky umělé inteligence a cloudového počítání se vymykají kontrole. Datová centra, která byla kdysi pouze energeticky náročná, nyní narůstají do takové velikosti, že by brzy mohla překonat celé města – nebo dokonce státy USA – v energetické spotřebě. Vývojáři těchto zařízení závodí, aby zajistili energii a pozemky, aby udrželi krok s explozí poptávky, kterou pohánějí především pokroky v AI.
V posledním desetiletí vzrostly potřeby na elektřinu datových center exponenciálně, což odráží jejich význam v globální ekonomice. Tato zařízení hostí servery, které pohánějí aplikace pro vše, od obchodních operací po každodenní aplikace.
S vzestupem AI se nalezení pozemku a energie k uspokojení těchto požadavků stalo velkou výzvou. Vývojáři nyní mluví o kampusech na gigawattové úrovni, každý spotřebovávající jeden miliard wattů energie. Pro srovnání, to je přibližně dvakrát tolik elektřiny, kolik všechny domácnosti v Pittsburghu použily minulý rok.
Energetická závod: Větší datová centra, větší problémy
Ali Fenn, prezidentka společnosti Lancium, firmy se sídlem v Texasu, která zajišťuje pozemky a energii pro datová centra, popisuje tento závod jako "závod na celý život o globální dominanci" v oblasti umělé inteligence. Řekla: "Jedná se upřímně o národní bezpečnost a ekonomickou bezpečnost."
Tento závod nutí technologické společnosti investovat miliardy do výstavby větších zařízení. Nevidí lepší využití svého kapitálu než podporu boomu AI.
Ale tato rychlá expanze testuje limity. Obnovitelné zdroje energie, jako vítr a slunce, jsou nespolehlivé kvůli výkyvům počasí. Vývojáři souhlasí, že zemní plyn musí vyplnit mezeru, i když to zpomaluje pokrok na snižování emisí uhlíku.
Nat Sahlstrom, hlavní energetický úředník společnosti Tract, která v Denveru získává pozemky pro datová centra, říká, že zařízení "se dostávají na hranici existující infrastruktury utilities." Elektrické sítě prostě nebyly navrženy tak, aby zvládly měřítko, které tato datová centra nyní vyžadují.
Dostupnost vhodné půdy je dalším problémem. Průmyslově zónované pozemky, které mohou hostit masivní zařízení, se zmenšují, vysvětluje Sahlstrom. Vývojáři jsou nuceni prozkoumávat nové trhy mimo zavedené centra jako Virginie, globální lídr v provozu datových center. Elektrická síť Virginie čelí problémům s spolehlivostí, s rostoucí poptávkou po energii a klesající nabídkou, protože uhelné a starší plynové elektrárny se uzavírají.
Tract získal více než 23 000 akrů pro vývoj datových center po celých USA. To zahrnuje pozemky v okrese Maricopa, Arizona, poblíž Phoenixu, a v okrese Storey, Nevada, poblíž Rena. Nedávno Tract zakoupil 2 100 akrů v Buckeye, Arizona, aby vybudoval jedno z největších kampusů datových center v USA. Pracují na zajištění až 1,8 gigawattů energie pro toto místo, což je dostatečné na podporu 40 samostatných datových center.
Kampus datového centra, který ročně používá jeden gigawatt energie, odpovídá energetické spotřebě 700 000 domácností nebo města s 1,8 miliony obyvatel. Analýza CNBC ukazuje, že takové zařízení by za rok použilo více energie než Aljaška, Rhode Island nebo Vermont.
Co to znamená pro komunity
Průměrné datové centrum provozované velkými technologickými společnostmi v současnosti používá 40 megawattů energie. Ale větší zařízení jsou na cestě. Podle Boston Consulting Group jsou kampusy o 250 megawattů nebo více již ve vývoji.
Do 30. let budou kampusy datových center s odběrem 500 megawattů – nebo půl gigawatt – běžné. Tato zařízení by používala tolik elektřiny, kolik 350 000 domácností.
Texas se stal horkým místem pro datová centra díky svým méně restriktivním předpisům a hojným energetickým zdrojům. Vývojáři zde mohou přizpůsobit energetická řešení specifickým místům. Sahlstrom nazývá Texas "nejlepším experimentálním laboratorním prostředím na světě pro zavedení vlastního energetického řešení."
Lancium, společnost se sídlem v Houstonu, změnila svůj zaměření z těžby kryptoměn na infrastrukturu AI na konci roku 2022. Nyní provozují pět kampusů datových center v různých fázích vývoje. Jeden v Abilene, Texas, se otevře na začátku roku 2025 s 250 megawatty energie, s plánovaným rozšířením na 1,2 gigawatt do roku 2026.
Jak rostou energetické potřeby, vývojáři musí řešit potenciální problémy pro sousední komunity. To zahrnuje zajištění, aby náklady na elektřinu nerostly a spolehlivost sítě zůstala zachována. "Nikdo nebude pokračovat v schvalování" nových zařízení, pokud narušují místní energii, řekl Fenn. Vývojáři spojují datová centra s novou výrobou energie, aby předešli těmto problémům.
Obnovitelné zdroje, jaderná energie a budoucnost energie
Ačkoliv vývojáři preferují obnovitelnou energii, je jasné, že samotné sluneční a větrné zdroje neuspokojí poptávku. Závislost na počasí činí tyto zdroje nespolehlivými pro kritické operace, jako jsou finanční burzy, které se spoléhají na datová centra.
Výpadky nejsou pro zařízení jako ta, která provozuje Equinix, což hostí kritické pracovní zátěže, volbou. Jon Lin, generální manažer služeb datových center Equinix, řekl, že jeho zařízení zůstávají online více než 99 % času.
Aby se vyřešily obavy o spolehlivost, velké společnosti zkoumají jadernou energii. Microsoft podporuje opětovné spuštění jaderné elektrárny Three Mile Island v Pensylvánii. Amazon a Google investují do malých jaderných reaktorů.
Nicméně jaderná energie přináší své vlastní výzvy. Nové reaktory v Georgii byly roky zpožděny a miliardy nad rozpočtem. Prozatím zůstává zemní plyn dominantním zdrojem energie pro datová centra.
Lancium’s Fenn říká, že investice do výroby plynu mohou zahrnovat technologii zachycování uhlíku a skladování energie, aby se zmírnil dopad na životní prostředí. V průběhu času by rozšiřující se obnovitelné zdroje energie, snižování nákladů na baterie a využívání AI pro efektivitu mohly snížit závislost na plynu.
Ale prozatím rychlý růst datových center komplikuje snahy splnit cíle emisí. "Nemůžeme dovolit, aby to mělo nepříznivý dopad na environmentální cíle," varuje Fenn.
Vývojáři tvrdí, že tyto zařízení jsou nezbytné pro ekonomiku, i když narušují energetické trhy a zatěžují elektrické sítě. S kampusy, které se očekává, že dosáhnou až pěti gigawattů v budoucnu, se datová centra rychle stávají některými z nejvýznamnějších hráčů v energetické spotřebě. Ať už prostřednictvím inovací nebo fosilních paliv, závod o napájení AI pokračuje v přetváření energetické krajiny světa.
Od nuly k Web3 Pro: Váš plán na zahájení kariéry na 90 dní