گسترش سریع هوش مصنوعی و چالش جدید مصرف انرژی

گسترش سریع هوش مصنوعی؛ چالشی نو در مصرف انرژی

رشد بی‌سابقه فناوری‌های هوش مصنوعی، موج جدیدی از تقاضای انرژی را در سراسر جهان ایجاد کرده و نگرانی‌هایی را برای صنعت فناوری و برنامه‌ریزان زیرساخت‌های جهانی به همراه داشته است. آخرین تحلیل‌ها نشان می‌دهد که مصرف برق مراکز داده هوش مصنوعی به‌زودی نه‌تنها از عملیات ماینینگ بیت‌کوین پیشی خواهد گرفت، بلکه حتی از میزان مصرف انرژی برخی کشورها نیز فراتر خواهد رفت.

مطالعه‌ای نوآورانه، ابعاد مسئله را روشن می‌کند

در مطالعه‌ای جدید که در نشریه علمی Joule و توسط الکس دِ وریس-گائو، پژوهشگر دکتری مؤسسه مطالعات زیست‌محیطی دانشگاه آمستردام انجام شده، روند فزاینده نیاز انرژی هوش مصنوعی به‌طور جامع بررسی شده است. این پژوهش با استفاده از رویکردی چندجانبه و با تحلیل داده‌های فنی، بازار و زنجیره تأمین شرکت‌های بزرگ مانند TSMC، NVIDIA و AMD، میزان برق مورد نیاز جهانی برای فناوری AI را برآورد کرده است.

تکنولوژی مراکز داده؛ محرک اصلی افزایش مصرف انرژی

در حال حاضر، هر تراشه پیشرفته NVIDIA H100 که یکی از اجزای کلیدی زیرساخت‌های هوش مصنوعی به‌شمار می‌آید، در زمان اجرای مدل‌های یادگیری عمیق پیچیده، حدود ۷۰۰ وات برق مصرف می‌کند. با توجه به نصب میلیون‌ها قطعه از این تراشه‌ها در مراکز داده سراسر جهان، میزان مصرف برق مرتبط با هوش مصنوعی با سرعتی چشمگیر رو به افزایش است.

برآوردها نشان می‌دهد که سخت‌افزارهای مربوط به AI که در سال‌های ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۴ تولید شده‌اند، نیازمند ۵.۳ تا ۹.۴ گیگاوات برق خواهند بود. برای مقایسه بهتر، این مقدار از کل مصرف برق کشور ایرلند بیشتر است و تأثیر قابل توجه بخش هوش مصنوعی بر شبکه‌های انرژی جهانی را به خوبی نشان می‌دهد.

مقایسه مصرف انرژی مراکز داده AI و استخراج بیت‌کوین

درحالی‌که مدت‌ها استخراج بیت‌کوین به‌دلیل مصرف بالای انرژی مورد انتقاد قرار گرفته بود، اکنون پیش‌بینی می‌شود مصرف برق مراکز داده هوش مصنوعی حتی از آن نیز فراتر رود. با توجه به این‌که شرکت‌های فناوری معمولاً اطلاعات دقیقی از میزان مصرف انرژی فعالیت‌های خود را منتشر نمی‌کنند، پژوهشگران از تحلیل داده‌های زنجیره تأمین و پیش‌بینی‌های بازار برای برآورد دقیق مصرف انرژی AI بهره می‌برند.

نوآوری‌های فناورانه و فشار بازار

یکی از عوامل اصلی این افزایش مصرف، فناوری بسته‌بندی پیشرفته CoWoS ساخت شرکت TSMC است که امکان یکپارچه‌سازی پردازنده‌های پیشرفته و حافظه‌های پرسرعت در یک ماژول را میسر می‌سازد. این پیشرفت‌ها برای پشتیبانی از بارهای کاری نسل آینده هوش مصنوعی ضروری است، اما منجر به افزایش مجموع مصرف انرژی نیز می‌شوند.

به گفته دِ وریس-گائو، شرکت TSMC ظرفیت تولید فناوری CoWoS خود را در فاصله سال‌های ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۴ بیش از دو برابر کرده است، با این حال تقاضای بالای شرکت‌هایی مانند NVIDIA و AMD همچنان بیشتر از عرضه است. پیش‌بینی می‌شود در سال ۲۰۲۵ نیز این ظرفیت مجدداً دو برابر شود تا نیاز روزافزون بازار برآورده گردد.

چشم‌انداز آینده: مصرف برق در مقیاس ملی

اگر روند فعلی ادامه داشته باشد، میزان برق مورد نیاز برای تامین انرژی سیستم‌های هوش مصنوعی جهانی تا پایان امسال به حدود ۲۳ گیگاوات خواهد رسید؛ عددی که نزدیک به میانگین مصرف برق کل کشور بریتانیاست. برای شرکت‌هایی که در حال توسعه پلتفرم‌های نسل جدید هوش مصنوعی هستند و کشورهایی که تلاش دارند ثبات شبکه‌های برق خود را حفظ کنند، سازگاری با این افزایش تقاضا به اولویتی اجتناب‌ناپذیر تبدیل می‌شود.

در حالی‌که هوش مصنوعی به تحول صنایع و ایجاد نوآوری‌های تازه ادامه می‌دهد، عطش روزافزون این فناوری برای انرژی نشان‌دهنده آغاز فصل جدیدی در پیوند زیرساخت‌های دیجیتال و مدیریت پایدار انرژی است.