พลังงานโครงสร้างพื้นฐานที่ซ่อนอยู่ที่ขับเคลื่อนการเติบโตของ AI

การเติบโตของปัญญาประดิษฐ์เกิดขึ้นด้วยความเร็วที่อุตสาหกรรมไม่เคยสัมผัสมาก่อน โมเดลกำลังขยายขนาด ความเข้มข้นของการคำนวณกำลังเพิ่มขึ้น และความต้องการความจุของศูนย์ข้อมูลยังคงเพิ่มขึ้น เมื่อการทำงานของ AI ขยายความหนาแน่นและความต้องการพลังงานไปสู่ระดับใหม่ ความมีประสิทธิภาพของโครงสร้างพื้นฐานเป็นทั้งความท้าทายที่สำคัญที่สุดและยากที่สุดในการแก้ไข

การก่อสร้างศูนย์ข้อมูลกำลังเปลี่ยนแปลงความต้องการพลังงานและน้ำในุมชนโฮสต์พวกเขา คำถามที่ต้องตอบใน thập kỷหน้าคือว่าโครงสร้างพื้นฐาน AI ของคลาวด์ องค์กร และเอดจ์สามารถขยายตัวได้อย่างรับผิดชอบเมื่อการทำความเย็น พลังงาน และสถาปัตยกรรมระบบเป็นเรื่องสำคัญเท่ากับการคำนวณเอง

การเติบโตของ AI กำลังเปลี่ยนแปลงความต้องการทรัพยากร

ศูนย์ข้อมูลมีส่วนแบ่งเล็กน้อยในการใช้ไฟฟ้าของสหรัฐฯ แต่สิ่งนี้กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ในปี 2023 พวกเขามีส่วนแบ่งประมาณ 4.4% ของการบริโภคไฟฟ้าทั้งหมดในสหรัฐฯ และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นระหว่าง 6.7% ถึง 12% ภายในปี 2028 ในเวลาเดียวกัน ราคาพลังงานคาดว่าจะเพิ่มขึ้นต่อเนื่องจนถึงปี 2026 และ ศูนย์ข้อมูลคาดว่าจะเผชิญกับการขาดแคลนพลังงาน 20% จนถึงปี 2028 การเพิ่มขึ้นของความต้องการพลังงานของศูนย์ข้อมูลร่วมกับการใช้ไฟฟ้าเพิ่มขึ้นของทุกสิ่ง ตั้งแต่ยานยนต์ถึงการทำความร้อนในบ้าน ทำให้โครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่เดิมตึงเครียด และกดดันครัวเรือน ชุมชน และธุรกิจ

การทำความเย็นใช้เวลาส่วนสำคัญของการบริโภคพลังงานทั้งหมดของศูนย์ข้อมูลและเป็นหนึ่งในตัวขับเคลื่อนหลักของการโหลดของทั้งโรงงาน การทำความเย็นด้วยอากาศเป็นพื้นฐานของการบริหารจัดการความร้อนของศูนย์ข้อมูลมาเป็นเวลาหลายทศวรรษ โดยพึ่งพาเครื่องทำความเย็น หอทำความเย็น และเครื่องปรับอากาศเพื่อรักษาอุณหภูมิที่เหมาะสมในการทำงาน

แต่ด้วยการมาถึงของฮาร์ดแวร์ AI รุ่นใหม่ ศูนย์ข้อมูลกำลังบรรจุพลังการคำนวณที่สำคัญเข้าไปในพื้นที่ที่เล็กลง สิ่งนี้ทำให้เกิดความร้อนที่เพิ่มขึ้น ความร้อนที่เพิ่มขึ้นต้องการการทำความเย็นที่เพิ่มขึ้น และการทำความเย็นที่เพิ่มขึ้นกินพลังงานและน้ำมากขึ้น ความมีประสิทธิภาพไม่ใช่เรื่องรองอีกต่อไป แต่เป็นข้อกำหนดในการออกแบบพื้นฐาน

การลดผลกระทบต่อชุมชนเป็นเรื่องสำคัญทางธุรกิจแล้ว

ศูนย์ข้อมูลดำเนินการในุมชนซึ่งพึ่งพาราคาไฟฟ้าที่เสถียรและน้ำที่เชื่อถือได้ เมื่อความตระหนักของสาธารณชนเกี่ยวกับการใช้ทรัพยากรของศูนย์ข้อมูลเพิ่มขึ้น ชุมชนและผู้กำกับดูแลกำลังตรวจสอบผลกระทบของพวกเขาอย่างใกล้ชิด

ที่ The Dalles, Oregon การขยายตัวของ การดำเนินงานของศูนย์ข้อมูลของ Google ทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับการใช้น้ำและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระยะยาว ในปี 2012 ยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีนี้ใช้น้ำ 12% ของการประปาของ The Dalles และเพิ่มขึ้นเป็นเกือบหนึ่งในสามภายในปี 2024 สิ่งนี้ทำให้ บริษัท ตกอยู่ภายใต้การตรวจสอบของสาธารณชน โดยทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับการใช้ทรัพยากรและการส่งผลกระทบต่อโครงสร้างพื้นฐานและความต้องการของชุมชน

รัฐต่างๆ ได้แนะนำ การออกกฎหมายที่อาจจำกัดการก่อสร้างศูนย์ข้อมูลใหม่ ในระดับประเทศ รัฐบาลปัจจุบัน แม้ว่าจะสนับสนุน AI อย่างกว้างขวาง แต่ก็ได้กระตุ้นให้บริษัท เทคโนโลยีให้แน่ใจว่าการพัฒนาศูนย์ข้อมูลของตนไม่เพิ่มราคาไฟฟ้าในครัวเรือนหรือกดดันน้ำในภูมิภาค

มันชัดเจนว่าภูมิทัศน์กำลังเปลี่ยนแปลงสำหรับบริษัท เทคโนโลยีและผู้พัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน ชื่อเสียงขององค์กรขึ้นอยู่กับว่าพวกเขาจัดการรอยเท้าทางกายภาพและความสัมพันธ์กับชุมชนที่โฮสต์ศูนย์ข้อมูลได้ดีเพียงใด

จากความมุ่งมั่งสาธารณะสู่การเปลี่ยนแปลงระดับโครงสร้างพื้นฐาน

เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงนี้ บริษัท เทคโนโลยี เช่น Microsoft และ OpenAI ได้ทำความมุ่งมั่นสาธารณะเพื่อ “จ่ายค่าทาง” เพื่อแก้ไขข้อกังวลของชุมชน สาธารณะ และสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการเติบโตอย่างรวดเร็ว Microsoft ได้เผยแพร่ โครงสร้างพื้นฐาน Community-First ที่กำหนดความมุ่งมั่นอย่างชัดเจนในการสร้างและดำเนินงานศูนย์ข้อมูล AI ในสหรัฐฯ แม้ว่าความคิดริเริ่มเหล่านี้จะแสดงถึงความก้าวหน้าที่มีความหมายและความตั้งใจที่ชัดเจน แต่ก็แก้ไขเฉพาะส่วนหนึ่งของความท้าทายเท่านั้น วิธีแก้ปัญหาที่เป็นรูปธรรมและยั่งยืนมากขึ้นต้องลดการบริโภคทรัพยากรที่ระดับโครงสร้างพื้นฐาน

สิ่งนั้นเริ่มต้นด้วยการทำความเย็น วิธีการแบบดั้งเดิมของการทำความเยนด้วยอากาศไม่เพียงพอสำหรับฮาร์ดแวร์ AI ของวันนี้ ซึ่งรวมถึงไม่เพียงแต่ทรัพยากรการคำนวณ (CPU และ GPU) แต่ยังรวมถึงอุปกรณ์เสริมพลังงาน การจัดเก็บข้อมูล และเครือข่ายด้วย สำหรับประสิทธิภาพการทำความเย็นที่ดีขึ้น การทำความเย็นต้องมุ่งเน้นไปที่ส่วนประกอบที่สร้างความร้อนโดยตรง แทนที่จะเน้นไปที่พื้นที่โดยรอบ

การทำความเย็นแบบของเหลวที่แม่นยำจับความร้อนได้โดยตรงที่ระดับส่วนประกอบโดยใช้ของเหลวดีเล็กทริกที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมแทนการทำความเย็นทั้งห้อง ระบบเหล่านี้สามารถลดการใช้พลังงานได้มากถึง 40% และการบริโภคน้ำมากถึง 96% ในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงความน่าเชื่อถือและขยายอายุการใช้งานของฮาร์ดแวร์ นอกจากนี้ยังเงียบมากและปกป้องส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนจากสิ่งปนเปื้อนในอากาศ

การออกแบบโครงสร้างพื้นฐานสำหรับความเป็นจริงที่มีการจำกัดทรัพยากร

องค์กรไม่จำเป็นต้องเลือกระหว่างต้นทุน ความน่าเชื่อถือ และความยั่งยืน เมื่อโครงสร้างพื้นฐานได้รับการออกแบบอย่างครอบคลุม วัตถุประสงค์เหล่านี้เสริมซึ่งกันและกัน การใช้พลังงานที่ลดลงจะลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน ในขณะที่การลดการใช้น้ำจะลดความเสี่ยงด้านกฎระเบียบและความกดดันจากสาธารณชน การจัดการความร้อนแบบปรับปรุงยังเพิ่มประสิทธิภาพของระบบและขยายอายุการใช้งานของส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ที่สำคัญ

โครงสร้างพื้นฐานที่บริโภคพลังงานและน้ำน้อยกว่าโดยธรรมชาติจะสอดคล้องกับกรอบนโยบายและมาตรฐานสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นใหม่ บริษัท ที่ประสบความสำเร็จจะให้ความสำคัญกับการเปลี่ยนแปลงนี้และนำโซลูชันการจัดการความร้อนแบบยั่งยืนที่ทันสมัยมาใช้ โครงสร้างพื้นฐานในอนาคตจะถูกกำหนดรูปทรงไม่เพียงแต่ด้วยนวัตกรรมด้านซอฟต์แวร์เท่านั้น แต่ยังด้วยการออกแบบโครงสร้างพื้นฐานที่ตั้งใจไว้ด้วย