Procvat podatkovnih centara koji pokreće AI revoluciju svakako je impresivan za pratiti, ali odavde neće biti ravnoteže jer SAD pokušava zadržati prvo mjesto u globalnoj utrci AI-a. Izazovi se povećavaju, a najnovije izvješće o tome dolazi iz razgovora koji je analitičar Goldmana Brian Singer vodio s Markom Monroeom, bivšim glavnim inženjerom u Microsoftovoj Datacenter Advanced Development Group, koji je upozorio da se izgradnja podatkovnih centara suočava s tri glavna problema.
Evo sažetka razgovora između Singera i Monroea, koji se usredotočio na tri ključna ograničenja: energiju, vodu i radnu snagu.
1. Energija: Energija ostaje najkritičnije kratkoročno ograničenje za implementaciju podatkovnih centara, dok bi fleksibilno upravljanje opterećenjem i rješenja iza brojila mogla pomoći u smanjenju jaza u potrošnji energije. Dok radna opterećenja u oblaku i zaključivanju umjetne inteligencije općenito zahtijevaju blizinu krajnjih korisnika - stvarajući nestašicu energije na tim preopterećenim tržištima - radna opterećenja za obuku umjetne inteligencije ne ovise o lokaciji i migriraju u udaljena područja s dostupnom energijom.Gledajući unaprijed, ključno je pitanje mogu li SAD održati uglavnom neprekinuti porast kapitalnih ulaganja u podatkovne centre, s obzirom na to koliko su te izgradnje sada ugrađene i u makro narativ i u tehnološke procjene. Investicijska teza pretpostavlja da će se kontinuirana izgradnja prevoditi u mjerljive dobitke produktivnosti i, zauzvrat, u višegodišnji porast rasta. Sveukupno, rizik izvršenja svodi se na kritične inpute i infrastrukturu, uključujući ključne komponente, pristup mreži i povezana uska grla u lancu opskrbe, što bi moglo usporiti izgradnju i omesti pretjerano optimistična očekivanja.
Kondicioniranje mreže ili fleksibilno upravljanje opterećenjem za podatkovne centre tijekom vršne potrošnje električne energije moglo bi osloboditi značajan kapacitet. Studija Sveučilišta Duke sugerirala je da bi se 76 GW novog opterećenja (10% ukupne vršne potražnje u SAD-u) moglo integrirati ako podatkovni centri prihvate prosječno godišnje smanjenje opterećenja od 0,25% (99,75% vremena rada) i 98 GW dodanih za smanjenje od 0,5% (99,5% vremena rada). Iako bi to potencijalno moglo osloboditi ~100 GW kapaciteta, g. Monroe napominje da usvajanje: (a) ometa inherentna averzija industrije prema riziku u smislu uključivanja i isključivanja IT opreme; i (b) može zahtijevati jače financijske ili regulatorne poticaje.
Energija iza brojila skup je i vjerojatno privremeni most za početne praznine u mreži. Iako jednoznamenkasti postotak podatkovnih centara u razvoju ima zahtjeve za BTM-om, g. Monroe istaknuo je da to i dalje može biti značajno za potražnju za energijom s obzirom na to da se obično radi o većim podatkovnim centrima. Prvenstveno korištenjem generatora jednostavnog ciklusa na prirodni plin, rješenja za napajanje na licu mjesta koštaju 5x-20x više od energije iz mreže. Međutim, g. Monroe istaknuo je da korištenje BTM rješenja za poticanje pokretanja podatkovnih centara može biti ekonomski održiv izbor s obzirom na ogromnu profitabilnost velikih podatkovnih centara s umjetnom inteligencijom. Prema g. Monroeu, podatkovni centri koji koriste BTM energiju u konačnici imaju za cilj spojiti se na mrežu tijekom tri godine, dok se ili preseljavaju u druge podatkovne centre, integriraju i prodaju energiju natrag u mrežu ili povlače BTM imovinu.
2. Voda: Pritisci zajednice, regulatorni pritisci i pritisci na napredak čipova vjerojatno će pomaknuti industriju prema tehnologijama hlađenja koje učinkovitije koriste vodu, a koje dolaze sa značajnim troškovima energije. Industrija vidi pomak od tradicionalnih pristupa isparavanju koji intenzivno koriste vodu prema dizajnima bez vode, posebno među hiperskalerima, kako raste pritisak zajednice, regulatorni pritisci i tehnološki pritisci.
Prema g. Monroeu, prelazak na zatvorene sustave hlađenja i sustave bez vode vjerojatno će povećati učinkovitost korištenja energije.(PUE) s najboljih razina u klasi od 1,08 na 1,35-1,40, što predstavlja 35%-40% dodatnih energetskih troškova u usporedbi s 8% u evaporativnim sustavima. Iako inovacije poput izravnog hlađenja tekućinom na čip i hlađenja vodom više temperature mogu omogućiti učinkovitiji prijenos topline na više geografskih lokacija, kolokacijski podatkovni centri vjerojatno će ostati posvećeni dizajnu temeljenom na rashladnim uređajima s obzirom na njihovu raznoliku bazu kupaca i moraju se posvetiti arhitekturi hlađenja u ranoj fazi izgradnje. Bez obzira na bilo kakvo smanjenje udjela ukupnih rješenja za hlađenje podatkovnih centara, prema g. Monroeu, očekuje se da će potražnja za rashladnim uređajima nastaviti značajno rasti tijekom sljedećeg desetljeća, potaknuta ukupnim rastom kapaciteta podatkovnih centara.
3. Radna snaga: Nedostatak kvalificirane radne snage mogao bi postati sljedeći faktor koji utječe na implementaciju podatkovnih centara. Podatkovni centri razlikuju se od generičkih industrijskih zgrada po specijaliziranim električnim i mehaničkim sustavima koji su potrebni, što električare i cjevovode čini ključnima za nastavak izgradnje podatkovnih centara. Prema g. Monroeu, nedostatak kvalificirane radne snage predstavlja sljedeće veliko ograničenje nakon energije. Industrijske organizacije, u suradnji s tehničkim sveučilištima i fakultetima, aktivno razvijaju programe osposobljavanja kako bi popunile ovaj nedostatak, istovremeno pokušavajući dosegnuti učenike već u srednjoj školi kako bi kvalificirani obrti učinili atraktivnijim karijernim putevima. Procjenjujemo da će SAD-u trebati >500 000 neto novih radnika u proizvodnji, građevinarstvu, operacijama i održavanju te prijenosu i distribuciji kako bi se do 2030. godine iskoristila sva snaga za zadovoljavanje potražnje.
Kako bi se zaobišla ova ograničenja na zemlji, pojavila se naracija o podatkovnim centrima u svemiru.
Komentar: Za praktičan uvid u neke od problema s podatkovnim centrima, pogledajte ovaj video sa Scottiestech.info