Η κούρσα της τεχνητής νοημοσύνης (ΑΙ), με μια πρώτη ανάγνωση, φαίνεται να αφορά μόνο δεδομένα και αλγόριθμους· κάτω όμως από την επιφάνεια, αναδύεται μια αχόρταγη ανάγκη για ενέργεια και νερό, τα οποία αποτελούν το καύσιμο για το ψηφιακό οικοδόμημα που μεταμορφώνει τον κόσμο μας μέρα με τη μέρα. Παρ’ όλο που αρχικά υπήρχαν αμφιβολίες σχετικά με το τεράστιο μέγεθος των δαπανών που απαιτούνται για τις υποδομές της AI, οι εξελίξεις ξεπέρασαν κάθε προσδοκία. Οι μεγαλύτεροι τεχνολογικοί κολοσσοί (Microsoft, η Alphabet, η Amazon και η Meta) όχι μόνο πιστεύουν στο μέλλον της, αλλά σχεδιάζουν να επενδύσουν πάνω από 300 δισεκατομμύρια δολάρια μόνο μέσα στο 2025 για τις υποδομές της.

Η εταιρεία συμβούλων Gartner εκτιμά ότι οι συνολικές επενδύσεις σε data centers αυτή τη χρονιά θα φτάσουν τα 475 δισεκατομμύρια δολάρια, σημειώνοντας άλμα 42% σε σχέση με το 2024. Παρ’ όλα αυτά, ειδικοί του κλάδου προειδοποιούν πως ακόμη και αυτά τα ποσά ίσως αποδειχθούν ανεπαρκή: σύμφωνα με τη McKinsey, μέχρι το 2030 θα απαιτηθούν επενδύσεις ύψους 5,2 τρισεκατομμυρίων δολαρίων για να καλυφθούν οι ανάγκες της ΑΙ.

Τη δυναμική αυτή επιβεβαιώνουν και οι πρόσφατες δηλώσεις των μεγάλων τεχνολογικών παικτών. Όπως αναφέρουν οι Financial Times, πρόσφατα, Ο CEO της Meta, Μαρκ Ζούκερμπεργκ, ανακοίνωσε σχέδια για επενδύσεις «εκατοντάδων δισεκατομμυρίων δολαρίων» σε υπολογιστική ισχύ με στόχο την επίτευξη της «υπερανθρώπινης νοημοσύνης», δημιουργώντας τεράστια συγκροτήματα data centers που θα καλύπτουν εκτάσεις όσο ολόκληρο το Μανχάταν. Την ίδια στιγμή, ο διευθύνων σύμβουλος της Nvidia, Τζένσεν Χουάνγκ, τόνισε ότι οι υποδομές AI είναι «απαραίτητες» και βρίσκονται ακόμη στην αρχή της ανάπτυξής τους, υποδεικνύοντας μια μακροπρόθεσμη και ριζική αλλαγή.

Η δίψα της AI για ενέργεια

Όμως πίσω από το όραμα της τεχνητής νοημοσύνης, υπάρχει και μια άλλη, λιγότερο φωτισμένη πλευρά: αυτή των απαιτητικών και ενεργοβόρων υποδομών που καλούνται να τη στηρίξουν. Η κατασκευή των data centers παρουσιάζει νέες και πολύπλοκες προκλήσεις, καθώς αυτές οι εγκαταστάσεις καταναλώνουν πολύ περισσότερη ενέργεια σε σύγκριση με τα παραδοσιακά κέντρα. Τα τσιπ AI της Nvidia, για παράδειγμα, απορροφούν τουλάχιστον δέκα φορές περισσότερη ενέργεια από τους συνηθισμένους web servers και παράγουν τόσο μεγάλη θερμότητα που ο κλασικός αερισμός δεν επαρκεί. Αυτό απαιτεί προηγμένα συστήματα ψύξης, συχνά υγρού τύπου, τα οποία καταλαμβάνουν σημαντικό χώρο έξω από τους χώρους των servers.

Χαρακτηριστικό είναι επίσης, ότι τα σύγχρονα data centers μπορεί να απαιτούν πλέον ισχύ σε κλίμακα γιγαβάτ, όταν πριν από 20 χρόνια τα 20 μεγαβάτ θεωρούνταν πολλά. Η Meta, για παράδειγμα, κατασκευάζει μια εγκατάσταση 2 γιγαβάτ στη Λουιζιάνα, ενώ το πρότζεκτ Stargate της OpenAI στο Τέξας θα καταναλώνει 1,2 γιγαβάτ, με χρηματοδότηση από τη SoftBank και την Oracle, που επενδύουν περίπου 40 δισεκατομμύρια δολάρια μόνο σε GPUs της Nvidia.

Τι είναι οι GPUs

Οι γραφικές μονάδες επεξεργασίας (GPUs) βρίσκονται στην καρδιά της εκρηκτικής ανάπτυξης της AI, καθώς έρχονται να αντικαταστήσουν τους παραδοσιακούς επεξεργαστές CPU. Οι GPUs είναι ιδανικές για την παράλληλη επεξεργασία τεράστιων όγκων δεδομένων, κάτι απαραίτητο για την εκπαίδευση των μεγάλων γλωσσικών και μαθησιακών μοντέλων. Αντίθετα, οι CPUs λειτουργούν σειριακά και δεν μπορούν να ανταποκριθούν στον όγκο και την ταχύτητα που απαιτεί η AI. Αυτός είναι και ο λόγος που τεχνολογικοί κολοσσοί όπως η Amazon, η Microsoft και η Google επενδύουν πλέον σε τεράστιες συστάδες από data centers, όπου εκατοντάδες χιλιάδες GPUs συνεργάζονται για να επιταχύνουν τη μάθηση και την εξέλιξη των μοντέλων τους.

Καθώς όμως οι υπολογιστικές ανάγκες αυξάνονται εκθετικά, το ίδιο συμβαίνει και με την πίεση στους διαθέσιμους ενεργειακούς πόρους. Ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας προβλέπει ότι μέχρι το 2030 τα data centers θα καταναλώνουν 945 τεραβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως – ποσότητα αντίστοιχη με την τρέχουσα κατανάλωση της Ιαπωνίας. Αυτή η ζήτηση προκαλεί ήδη ανησυχία για την ανθεκτικότητα των δικτύων, με περιπτώσεις όπως αυτή της Βιρτζίνια να φανερώνουν τους κινδύνους: όταν data centers στράφηκαν σε εφεδρικές γεννήτριες, το αποτέλεσμα ήταν ένα προσωρινό πλεόνασμα ενέργειας που απείλησε την ευστάθεια του τοπικού δικτύου, σύμφωνα με τους Financial Times.

Data centers και νερό: Η νέα μάχη για κάθε σταγόνα

Παράλληλα με τις ενεργειακές προκλήσεις, μια ακόμα ανησυχητική διάσταση είναι η αυξανόμενη πίεση στους υδάτινους πόρους, ειδικά σε μια περίοδο όπου η λειψυδρία συνεχίζει να εντείνεται παγκοσμίως. Τα συστήματα ψύξης των data centers καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες νερού: το 2023 τα μεγάλα κέντρα δεδομένων των ΗΠΑ χρησιμοποίησαν 55 δισεκατομμύρια λίτρα νερού, ενώ η έμμεση κατανάλωση νερού φτάνει τα 800 δισεκατομμύρια λίτρα ετησίως – ποσότητα που ισοδυναμεί με την ετήσια κατανάλωση νερού σχεδόν δύο εκατομμυρίων νοικοκυριών. Μάλιστα, εταιρείες όπως η Microsoft και η Meta αντλούν σημαντικό ποσοστό του νερού τους από περιοχές που πλήττονται από έντονη λειψυδρία, προκαλώντας τοπικές ελλείψεις και περιβαλλοντικά προβλήματα.

Για να αντιμετωπιστούν αυτές οι προκλήσεις ψύξης, τα data centers εξελίσσονται, αφήνοντας πίσω την παραδοσιακή αερόψυξη και υιοθετώντας προηγμένα συστήματα υγρής ψύξης. Μεταξύ των τεχνικών που χρησιμοποιούνται είναι κυκλώματα με κρύο νερό και η αξιοποίηση θαλασσινού νερού, όπως στο κέντρο Start Campus στην Πορτογαλία. Εκεί, το νερό του Ατλαντικού απορροφά τη θερμότητα και επιστρέφεται στη θάλασσα με μικρή αύξηση θερμοκρασίας, εξασφαλίζοντας παράλληλα την προστασία του περιβάλλοντος.

Ωστόσο, παρά τις τεχνολογικές καινοτομίες και φιλοδοξίες, οι τεράστιες επενδύσεις σε υποδομές AI συνεχίζουν να εγείρουν σημαντικά ερωτήματα βιωσιμότητας, καθώς το σημερινό μοντέλο της διαρκούς επέκτασης δημιουργεί τόσο οικονομικές όσο και περιβαλλοντικές πιέσεις που δύσκολα μπορούν πλέον να αγνοηθούν.

Διαβάστε ακόμη