علمی، پژوهشی و فناوری

از انرژی هسته‌ای تا رایانش کوانتومی؛

شرکت‌های بزرگ چگونه عطش هوش مصنوعی برای انرژی را رفع می‌کنند؟

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : غول‌های فناوری به‌دنبال روش‌های مؤثر برای تأمین حجم عظیمی از انرژی موردنیاز برای استفاده از توانایی‌های هوش مصنوعی هستند.

رشد مداوم سریع و گسترده تعداد مراکز داده در سراسر جهان شرکت‌های بزرگ فناوری را وادار به بررسی بهترین روش برای تأمین انرژی انقلاب هوش مصنوعی کرده است. حرکت به‌سمت انرژی هسته‌ای، سیستم خنک‌سازی مایع برای مراکز داده و رایانش کوانتومی تعدادی از گزینه‌های موجود برای تأمین انرژی موردنیاز برای استفاده از AI هستند.

منتقدان گفته‌اند با کند شدن سرعت  روند کاهش مصرف برق، غول‌های فناوری باید درمورد هزینه‌های رونق هوش مصنوعی مولد در کل زنجیره تأمین کاملاً آگاه باشند و صرفاً دیگر به فکر پیشرفت سریع و رفع موانع نباشند.

«سومیا جوشی» (Somya Joshi)، رئیس بخش برنامه‌های جهانی، اقلیم و سیستم‌ها در مؤسسه محیط‌‌زیست استکهلم (SEI)، در مصاحبه‌ای درباره این موضوع گفته است:

    «هزینه واقعی زیست‌محیطی درحال‌حاضر واضح نیست. فقط شرکت‌های فناوری با توجیه این موضوع که باید کالاهایشان را بفروشند و از طرف دولت حمایت شوند، یارانه دریافت می‌کنند.»

به گفته آژانس بین‌المللی انرژی، در سال‌های آینده موج سرمایه‌گذاری در مراکز داده حتی بیشتر هم خواهد شد؛ دلیل این موضوع عمدتاً ناشی از رشد دیجیتالی شدن و پذیرش هوش مصنوعی مولد است.

این چشم‌انداز نگرانی‌هایی مرتبط با افزایش تقاضای برق و همچنین تأثیر زیست‌محیطی هوش مصنوعی را برانگیخته است؛ چنین نگران‌هایی اغلب نادیده گرفته می‌شوند؛ اما بسیار مهم هستند.

مراکز داده که مقدار فزاینده‌ای از انرژی را مصرف می‌کنند، زیرساخت کلیدی لازم برای استفاده از سرویس‌های رایانش ابری مدرن و بهره‌مندی از AI هستند.

«جیانپیرو فریزیو» (Giampiero Frisio)، رئیس بخش برق‌رسانی در شرکت چندملیتی سوئیسی ABB، اذعان کرده کسب‌وکار مرکز داده این گروه مهندسی در سال‌های اخیر رشد چشمگیری داشته و این بخش در مسیر رشد بیش از ۲۴ درصدی در سال ۲۰۲۴ قرار دارد.

طبق گفته فریزیو، ABB در حوزه افزایش تقاضای استفاده از هوش مصنوعی، برای ارائه تجهیزات لازم به شرکت‌های متوسط و بزرگ صنعتی به‌منظور راه‌اندازی مرکز داده موقعیت مناسبی دارد.

فریزیو در مصاحبه‌ای درباره این موضوع گفته است:

    «به‌نظرم درحال‌حاضر بهترین اقدام کاهش مصرف انرژی است؛ چنین رویکردی بهترین راه محسوب می‌شود؛ زیرا فناوری لازم برای تحقق چنین هدفی وجود دارد، برای مثال با استفاده از منبع تغذیه اضطراری «هایپرگارد» (HiPerGuard) با ولتاژ متوسط می‌توانیم مصرف برق را کم و حتی این روندی را حفظ کنیم.

HiPerGuard UPS منبع تغذیه اضطراری ولتاژ متوسط صنعتی ABB است که به گفته مسئولان شرکت توانایی تأمین بی‌وقفه برق موردنیاز تأسیسات بزرگ را دارد.
مرکز داده
یک اتاق سرور در مرکز داده‌ای در هند

فریزیو درباره این موضوع گفته است:

    «بی‌شک دومین اقدام ضروری حرکت به‌سمت استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده‌های مایع است. این موضوع هم از دیدگاه کاهش مصرف انرژی مطرح می‌شود؛ زیرا قرار است تراکم توان رک سرورها (همان جعبه‌های سیاه که شبیه کمد هستند و تمام سرورها در آن قرار دارند.) ۴ تا ۶ برابر بیشتر از قبل شود. بعد از راه‌اندازی سیستم‌های خنک‌سازی مایع، درمورد راه‌اندازی سیستم‌های هسته‌ای ماژولار در ۵ تا ۱۰ سال آینده صحبت می‌کنیم.»

حرکت فناوری شرکت‌های بزرگ فناوری به‌سمت هسته‌ای شدن

غول‌های فناوری ایالات‌متحده -مایکروسافت، گوگل و آمازون- همگی در ماه‌های اخیر چندین قرارداد انرژی هسته‌ای به ارزش میلیاردها دلار امضا کرده‌اند؛ این قراردادها جهت دستیابی به انرژی بیشتر برای آموزش و اجرای مدل‌های AI مولد که پایه و اساس سرویس‌های هوش مصنوعی کنونی هستند، منعقد شده‌اند.

افزایش تقاضا برای استفاده از AI مولد با تلاش برای طراحی و ساخت سیستم‌های خنک‌کننده کارآمد در مراکز داده هم‌زمان شده است، مخصوصاً سیستم‌های خنک‌کننده‌ مایع که برای کاهش دمای سرورها و سایر تجهیزات الکترونیکی از آب در آنها استفاده می‌شود.
دیتاسنتر
نمایی هوایی از مرکز داده گوگل در سانتیاگو ۹ اکتبر ۲۰۲۴. خشکسالی که بخش‌هایی از آمریکای جنوبی را تحت‌تأثیر قرار داده است، همراه فشار عمومی، غول‌های فناوری مانند گوگل، آمازون و مایکروسافت را مجبور کرده تا پروژه‌های مراکز داده خود را در این منطقه به‌گونه‌ای بازنگری کنند که مصرف آب کمتری داشته باشند.

شرکت فرانسوی تجهیزات قدرتی اشنایدر الکتریک (Schneider Electric) اخیراً معامله‌ای به ارزش ۸۵۰ میلیون دلار امضا کرد؛ این قرارداد برای دستیابی به سهام کنترلی موتیور (Motivair Corp)، شرکت آمریکایی متخصص در حوزه طراحی و ساخت سیستم‌های خنک‌کننده‌ مایع برای تجهیزات محاسباتی، منعقد شده است.

مدیرعامل اشنایدر الکتریک آن زمان اذعان کرد این قرارداد که به‌منظور افزایش پیشنهادات شرکت به مراکز داده طراحی شده، ارزشمند است اما هزینه زیادی ندارد و کاملاً با استراتژی‌های شرکت همخوانی دارد.

برخی فعالان حوزه فناوری پیشنهاد داده‌اند برای توقف انتشار دی‌اکسید کربن از مراکز داده، علاوه‌بر ایجاد نیروگاه‌های انرژی هسته‌ای و سیستم‌های خنک‌کننده مایع، برای تحقق پیشرفت‌های درونی حوزه هوش مصنوعی نیز تلاش شود.

برای مثال اریک اشمیت، (Eric Schmidt) مدیرعامل سابق گوگل، ماه گذشته به‌صراحت اذعان کرد گوگل به اهداف اقلیمی‌اش دست نخواهد یافت. سرمایه‌گذاری در حوزه هوش مصنوعی می‌تواند برای رفع برخی از بزرگ‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی مؤثر واقع شود اما جوشی از مؤسسه محیط‌‌زیست استکهلم چنین دیدگاهی را کامل رد کرده است.

جوشی درمورد این موضوع گفته است:

    «چنین استدلال‌هایی جدید نیستند و تا حدود زیادی با شعارهایی مثل «گلوله نقره‌ای» و «فناوری ما را نجات خواهد داد» همسو هستند. (منظور از گلوله نقره‌ای، یافتن راه‌حلی ساده برای مشکلی دشوار است). ما از طرفی می‌گوییم در چارچوب محدودیت‌های سیاره‌ای عمل می‌کنیم اما با عبور از این مرزها و ادامه‌دادن به همان روش‌های مصرف انرژی انتظار داریم مشکل کنونی را حل کنیم. چنین دیدگاه و رویکردی کاملاً با یکدیگر در تضادند.»

رایانش کوانتومی

«راج هزرا» ( Raj Hazra)، مدیرعامل کوانتینیوم (Quantinuum)، بزرگ‌ترین شرکت ادغام‌شده محاسبات کوانتومی جهان، در مصاحبه‌ای گفته است:

    به‌نظرم پس از اوج شکوفایی و رونق هر فناوری جدیدی، دوره فراموش‌ شدن آن فناوری نیز فرامی‌رسد تا آن زمان به آن اهمیت نمی‌دهیم. این روشی است که من برای توصیف اتفاقات حال‌حاضر حوزه هوش مصنوعی مولد، زیرساخت‌های لازم برای پشتیبانی از آن و حوزه ساخت مراکز داده عظیم ضروری، به کار می‌گیرم.»

به گفته هزرا خوش‌بینی درباره شکوفایی هوش مصنوعی مولد، باعث شده بهره‌مندی از این فناوری افزایش یابد. او درمورد این موضوع می‌گوید:

    هرچند هوش مصنوعی شگفت‌انگیز است، 2 سؤال چالش‌برانگیز درمورد آن وجود دارد؛ اول اینکه آیا منابع تأمین‌کننده نیروی موردنیاز این فناوری پایدارند؟ دوم آیا مسئولیت ایجاد آن برعهده گرفته می‌شود؟ دلیل طرح این موضوع اهمیت بالای استفاده از کامپیوترهای کوانتومی برای حل هر 2 چالش است.»

دیتا سنتر

کامپیوترهای کوانتومی به حوزه‌ای از علوم کامپیوتر اشاره دارند که با استفاده از قوانین مکانیک کوانتوم، مشکلات بسیار پیچیده را حل می‌کنند.

 به گفته هزرا اخیراً شرکت‌های معتبر و سرمایه‌گذاران استراتژیک به کوانتینیوم (Quantinuum)، شرکت فعال در حوزه رایانش کوانتومی، علاقه زیادی نشان داده‌اند؛ این شرکت در آخرین دور تأمین مالی سهام خود حدود ۳۰۰ میلیون دلار جمع‌آوری کرده است. شرکت هانی‌ول (Honeywell) که سهامدار اصلی کوانتینیوم محسوب می‌شود، اعلام کرده این تلاش برای تأمین مالی، ارزش کوانتینیوم را به ۵ میلیارد دلار رسانده است.

هزرا افزود:

    «یکی از نکاتی که اکنون به‌وضوح مشخص شده این است که دیگر کافی نیست بگوییم من برای مشکلی خاص راه‌حلی دارم، بلکه باید بگوییم من راه‌حلی پایدار برای مشکل دارم.»

به‌نظر او کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند هوش مصنوعی را هم پایدار هم مسئولانه کنند و این توانایی می‌تواند بزرگ‌ترین دستاورد کامپیوترهای کوانتومی برای جامعه باشد.

او درمورد این موضوع گفته است: 

    «پیش‌بینی می‌کنم طی ۳ تا ۵ سال آینده، مردم خواهند پرسید زیرساخت محاسباتی من برای اداره کسب‌وکارم چیست؟ این زیرساخت ترکیبی از توانایی محاسباتی کارآمد، هوش مصنوعی و محاسبات کوانتومی خواهد بود.»