مشروع Memphis الضخم: حاسوب xAI الخارق يواجه قيود الطاقة

تستثمر شركة الذكاء الاصطناعي التابعة لـ Elon Musk، xAI، رأس مال كبير لإنشاء منشأة حوسبة فائقة ضخمة في Memphis، Tennessee، وهو مشروع طموح يواجه بالفعل عقبات كبيرة تتعلق بتوافر الطاقة الكهربائية. بينما يتصور Musk هذا الموقع على أنه ‘مصنع الحوسبة العملاق’، والذي قد يضم أكبر حاسوب فائق في العالم، تكشف الوثائق عن حجم الاستثمار الأولي والنقص الحاد في الطاقة الذي يتحدى نطاقه النهائي.

وضع الأساس: قاعدة مبنيةعلى مئات الملايين

يتضح الالتزام المالي بمشروع Memphis بشكل أكبر من خلال الإيداعات الرسمية. منذ الإعلان عن المشروع علنًا في يونيو 2024، تم تقديم سلسلة من أربعة عشر طلبًا للحصول على تصاريح بناء لدى سلطات التخطيط والتنمية المحلية. تحدد هذه الوثائق مجتمعة تكاليف المشروع المقدرة التي تصل إلى 405.9 مليون دولار. يمثل هذا الرقم الاستثمار الملموس في تحويل الموقع المختار إلى مركز قادر على دعم حسابات الذكاء الاصطناعي المتقدمة.

يقدم نطاق العمل المفصل في هذه التصاريح نظرة ثاقبة على الطبيعة المتعددة الأوجه لبناء مثل هذه المنشأة:

  • البنية التحتية الأساسية: يتم تخصيص موارد كبيرة للأنظمة الكهربائية والميكانيكية والسباكة الأساسية اللازمة لمركز بيانات واسع النطاق.
  • التركيبات المتخصصة: يغطي تصريح بارز بشكل خاص تركيبًا بقيمة 30 مليون دولار مخصصًا لمعدات الكمبيوتر، مما يسلط الضوء على الطبيعة المتخصصة لبيئة الأجهزة التي يتم إنشاؤها.
  • التدابير الأمنية: انعكاسًا لقيمة الأصول المعنية، يؤكد سياج محيطي بقيمة 3.9 مليون دولار، مصمم لتحمل اصطدام المركبات، على بروتوكولات الأمان التي يتم تنفيذها.
  • البنية التحتية للطاقة: بشكل حاسم، يتعلق أحدث طلب مسجل، تم تقديمه في يناير، ببناء محطة كهربائية فرعية جديدة، وهي مكون حيوي لإدارة متطلبات الطاقة الهائلة المتوقعة، ولكنها لا تزال غير كافية للرؤية الأكبر.

يمثل هذا الاستثمار الأولي في البناء، على الرغم من ضخامته، جزءًا بسيطًا فقط من إجمالي النفقات المحتملة. يهدف Musk، بعد تأمين تمويل مذهل بقيمة 12 مليار دولار لشركة xAI خلال العام الماضي، إلى عملية ذات نطاق غير مسبوق. تبدو تكاليف البناء التي لوحظت في Memphis قابلة للمقارنة على نطاق واسع، على الأقل في المراحل الأولية، بمشاريع البنية التحتية الكبرى الأخرى للذكاء الاصطناعي، مثل مبادرة Stargate - وهي جهد تعاوني يشمل عمالقة الصناعة Oracle و OpenAI و SoftBank، والتي تم الإعلان عن تطويرها في Texas. تثبت أرقام Memphis بقوة نية xAI الجادة ورأس المال الكبير الذي يتم نشره حتى قبل النظر في التكلفة الباهظة لأجهزة الحوسبة نفسها.

المحرك الحسابي: تغذية الطموح بالسيليكون عالي الطاقة

في قلب ‘مصنع الحوسبة العملاق’ في Memphis تكمن الأجهزة - وتحديداً، جحافل من وحدات معالجة الرسومات (GPUs) من Nvidia، الشركة المصنعة للرقائق التي تهيمن حاليًا على مشهد أجهزة الذكاء الاصطناعي. صرح Musk بأن المرحلة الأولية تتألف من 200,000 وحدة معالجة رسومات Nvidia، مؤكدًا أن نصفها تم تركيبه في فترة سريعة بشكل ملحوظ بلغت 122 يومًا. ومع ذلك، فإن هذه مجرد نقطة انطلاق نحو هدف أكبر بكثير: توسيع المنشأة لتضم في النهاية مليون وحدة معالجة رسومات.

يشمل السيليكون المحدد الذي يقود هذا العملاق الحسابي مزيجًا من رقائق H100 و H200 القوية من Nvidia. أشار Musk إلى وجود 100,000 وحدة H100 و 50,000 وحدة H200 ضمن النشر الأولي لـ 200,000 وحدة معالجة رسومات. إن الآثار المالية المترتبة على الحصول على مثل هذه الأجهزة، سواء عن طريق الشراء المباشر أو ترتيبات التأجير عبر مزودي الخدمات السحابية، مذهلة. تقدر تقديرات الصناعة تكلفة رقائق H100 الفردية بين 27,000 دولار و 40,000 دولار، بينما تقدر تكلفة وحدات H200 الأحدث بحوالي 32,000 دولار لكل منها.

بناءً على هذه الأرقام، يمكن أن تمثل الأجهزة الخاصة بالإعداد الحالي في Memphis استثمارًا يزيد عن 4.3 مليار دولار. وبالاستقراء إلى الهدف النهائي المتمثل في مليون وحدة معالجة رسومات، حتى باستخدام التقدير الأدنى البالغ 27,000 دولار لكل شريحة H100، يشير ذلك إلى نفقات محتملة للأجهزة ترتفع نحو 27 مليار دولار. لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت xAI تشتري هذه الرقائق بشكل مباشر أو تستخدم موارد الحوسبة السحابية، وهو تمييز له آثار مالية وتشغيلية كبيرة. للمقارنة، ورد أن xAI استثمرت 700 مليون دولار في أجهزة لمركز بيانات منفصل أصغر في Georgia، مشترك مع شركة التواصل الاجتماعي X التابعة لـ Musk، والذي يضم حوالي 12,000 وحدة معالجة رسومات. تسلط هذه المقارنة الضوء على القفزة الهائلة في الحجم والتكلفة التي يمثلها مشروع Memphis.

يتم وضع اختيار Memphis، الذي روج له كل من Musk والمسؤولين المحليين باعتباره ‘استثمارًا بمليارات الدولارات’، كخطوة لترسيخ المدينة كـ ‘مركز عالمي للذكاء الاصطناعي’، لتشغيل نموذج Grok 3 الخاص بـ xAI والتطورات المستقبلية بشكل أساسي. ومع ذلك، فإن الكثافة الهائلة لقوة الحوسبة المتصورة تطرح تحديًا هائلاً بنفس القدر: إمدادات الطاقة.

معادلة الطاقة: ظهور عنق زجاجة حرج

يصطدم طموح نشر مليون وحدة معالجة رسومات بشكل مباشر بالقيود العملية للبنية التحتية الكهربائية. يتطلب تشغيل مثل هذا التركيز الكثيف لأجهزة الحوسبة عالية الأداء إمدادًا هائلاً وموثوقًا بالطاقة، وهو مجال يواجه فيه مشروع xAI في Memphis أكبر قيوده.

حتى الآن، طلبت xAI رسميًا 300 ميجاوات (MW) من الطاقة من مزود المرافق المحلي، Memphis Light, Gas and Water (MLGW). ومع ذلك، تم منح الموافقات فقط لـ 150 ميجاوات من طاقة الشبكة. تؤكد هذه الفجوة الكبيرة بين السعة المطلوبة والمعتمدة الضغط الذي يفرضه المشروع على الشبكة الكهربائية الحالية.

إدراكًا لهذا القيد، سعت xAI بشكل استباقي إلى استكمال إمدادات الطاقة الخاصة بها من خلال التوليد في الموقع. تكشف طلبات التصاريح عن خطط لتوربينات الغاز الطبيعي، وتحديداً الوحدات التي توفرها شركة Solar Turbines التابعة لشركة Caterpillar. تهدف هذه المولدات إلى إنتاج 250 ميجاوات من الطاقة مجتمعة. في حين أن هذه السعة في الموقع تعزز بشكل كبير الطاقة المتاحة، مما يجعل إجمالي الطاقة المحتملة أقرب إلى 400 ميجاوات (150 ميجاوات من الشبكة + 250 ميجاوات في الموقع)، إلا أنها لا تزال أقل بكثير من متطلبات الرؤية النهائية لمليون وحدة معالجة رسومات.

في وثائق التصاريح الخاصة بها المتعلقة بتوربينات الغاز، اعترفت xAI صراحة بقيود الشبكة. ذكرت الشركة أن الوصول إلى 300 ميجاوات كاملة المطلوبة من الشبكة يتوقف على ‘ترقيات كبيرة للبنية التحتية‘ وتحسينات لشبكة نقل الطاقة الإقليمية. علاوة على ذلك، أقرت xAI بأنها لا تستطيع خدمة احتياجات العملاء بشكل كافٍ ‘بدون توليد طاقة إضافي في الموقع‘، مما يشير بوضوح إلى أن المزيج الحالي من طاقة الشبكة المعتمدة والتوليد المخطط له في الموقع غير كافٍ حتى للأهداف المتوسطة، ناهيك عن الهدف النهائي.

يقدر الخبراء أن تشغيل مليون وحدة معالجة رسومات Nvidia متقدمة قد يتطلب أكثر من 1 جيجاوات (GW)، وهو ما يترجم إلى 1000 ميجاوات. يتناقض هذا الرقم بشكل صارخ مع ما يقرب من 400 ميجاوات المتاحة حاليًا لـ xAI في Memphis (الجمع بين الوصول المعتمد إلى الشبكة وتوليد الطاقة في الموقع). وفقًا لـ Shaolei Ren، أستاذ الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة University of California Riverside، يمكن لمغلف الطاقة الحالي (حوالي 400 ميجاوات) أن يدعم على الأرجح النشر الأولي لحوالي 200,000 وحدة معالجة رسومات Nvidia H100. ومع ذلك، فإن تجاوز هذا العدد سيصبح صعبًا بشكل متزايد، وقد يتطلب استراتيجيات ‘اشتراك زائد’ قوية. أشار Ren، ‘لا يزال الأمر ممكنًا، ولكن هذا يعني استخدام استراتيجية اشتراك زائد قوية’. يتضمن الاشتراك الزائد في مراكز البيانات التعاقد على سعة طاقة للعملاء أكثر مما هو متاح فعليًا في أي لحظة واحدة، بالاعتماد على الاحتمال الإحصائي بأن ليس كل المستخدمين سيطلبون الحد الأقصى المخصص لهم في وقت واحد - وهي استراتيجية تنطوي على مخاطر كامنة.

يسلط عجز الطاقة الضوء على توتر أساسي: الجدول الزمني المتسارع لـ Musk وطموح النطاق الهائل مقابل العملية التي تستغرق وقتًا طويلاً ومكلفة لترقية البنية التحتية للطاقة الإقليمية.

إجهاد الشبكة: ديناميكيات الطاقة الإقليمية تحت الضغط

إن شهية الطاقة الهائلة لمشروع xAI ليست ظاهرة معزولة؛ إنها تعكس اتجاهًا أوسع يمارس ضغطًا على شبكات الطاقة الإقليمية. تتصارع Tennessee Valley Authority (TVA)، وهي مرفق مملوك اتحاديًا مسؤول عن توليد ونقل الكهرباء عبر معظم Tennessee وأجزاء من ست ولايات مجاورة، مع نمو تاريخي في الأحمال. هذا الارتفاع في الطلب مدفوع بشكل كبير بانتشار مراكز البيانات المتعطشة للطاقة مثل مركز xAI، إلى جانب مصنعي البطاريات والمستهلكين الصناعيين الكبار الآخرين الذين يتوسعون داخل منطقة خدمتها.

استجابة لهذا الطلب المتصاعد، أعلنت TVA في فبراير عن نيتها استثمار مبلغ كبير قدره 16 مليار دولار على مدى السنوات العديدة القادمة. هذا الاستثمار مخصص خصيصًا لتعزيز نظام الطاقة الخاص بها لتلبية الاحتياجات المتزايدة والحفاظ على موثوقية الشبكة. ومع ذلك، فإن مثل هذه الترقيات معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً لتنفيذها.

علاوة على ذلك، تحتفظ TVA ببروتوكولات رقابة صارمة لكبار مستهلكي الطاقة. أوضح متحدث باسم TVA أن مجلس إدارتها ‘سيحتاج إلى مراجعة والموافقة على أي حمل جديد يتجاوز 100 ميجاوات لضمان الحفاظ على موثوقية نظام الطاقة.‘ تؤكد هذه السياسة التدقيق المطبق على المشاريع الضخمة مثل مشروع xAI، مما يضمن أن الطلبات الجديدة لا تزعزع استقرار إمدادات الطاقة الحالية للعملاء الآخرين. يتجاوز تخصيص الشبكة الأولي لـ xAI البالغ 150 ميجاوات هذا الحد بالفعل، مما يشير إلى أنه قد اجتاز المراجعة الأولية، لكن الطلبات المستقبلية ستواجه مداولات مماثلة.

كما أقر المسؤولون المحليون بالحقائق العملية لتوصيل الطاقة. خلال اجتماع لمجلس مدينة Memphis في يناير، تناول الرئيس التنفيذي لشركة MLGW، Doug McGowen، النطاق الطموح الذي تمت مناقشته لمشروع xAI. وحذر قائلاً: ‘يمكن للناس الإعلان عن أشياء كثيرة، وأعتقد أن هذا مهم لمجتمعنا - أن نتحمس للفرص القادمة. ولكن كما تعلمون، هناك حقائق عملية حول الكثير من الأشياء.‘ تشير تعليقات McGowen إلى أنه بينما ترحب المدينة بالفوائد الاقتصادية المحتملة، قد لا تمتلك البنية التحتية للمرافق المحلية حاليًا القدرة على دعم أكثر الإصدارات تطرفًا من النطاق المعلن للمشروع دون ترقيات كبيرة تستغرق وقتًا طويلاً.

توسيع الآفاق، عقبات مستمرة

على الرغم من تحديات الطاقة المرتبطة بالموقع الأولي، تضع xAI بالفعل الأساس لمزيد من التوسع في Memphis. في مارس، أنهت شركة ذات مسؤولية محدودة مرتبطة بالشركة شراء 186 فدانًا من الأراضي تقع جنوب منشأتها الحالية، وهي عملية استحواذ كلفت 80 مليون دولار. تضمنت هذه الصفقة مستودعًا صناعيًا كبيرًا بمساحة مليون قدم مربع يقع على إحدى قطع الأراضي، مما يشير إلى نوايا لتطوير مستقبلي كبير.

بالتزامن مع هذا التوسع، تواصلت xAI مع TVA لتقييم جدوى تأمين 260 ميجاوات إضافية من طاقة الشبكة خصيصًا لهذا الموقع الجديد. هذا الطلب، الذي يضاف إلى وضع الطاقة الصعب بالفعل في الموقع الأولي، يزيد من الضغط على البنية التحتية للطاقة الإقليمية. إذا تم منحه، فسيصل إجمالي طاقة الشبكة المطلوبة لـ xAI عبر كلا الموقعين إلى 560 ميجاوات (300 ميجاوات أولية + 260 ميجاوات توسعة)، وهو لا يزال أقل بكثير من التقدير البالغ >1 جيجاوات اللازم لمليون وحدة معالجة رسومات، ويعتمد بشكل كبير على نجاح وتوقيت تحسينات الشبكة المخطط لها من قبل TVA.

يواجه السعي للحصول على هذا التخصيص الإضافي للطاقة نفس ‘الحقائق العملية’ التي أبرزها الرئيس التنفيذي لشركة MLGW. تظل قدرة الشبكة على التسليم علامة استفهام مركزية تحوم فوق الحجم النهائي للمشروع وجدوله الزمني.

التنفيذ والإشراف: التنقل في عملية البناء

تتم إدارة البناء المادي لمنشأة Memphis بشكل أساسي بواسطة Darana Hybrid Electro-Mechanical Solutions، وهي مقاول عام مقره في Ohio. قدمت Darana Hybrid غالبية تصاريح البناء المقدمة للمشروع. في حين أن الشركة لديها خبرة سابقة في مشاريع البناء الصناعي في منطقة Memphis، إلا أن اختيارها لمشروع بهذا الحجم قد لفت بعض الانتباه داخل الصناعة.

لاحظ أحد المخضرمين في صناعة مراكز البيانات، معلقًا بشكل مجهول بسبب عدم الإذن بالتحدث علنًا، أنه من غير المعتاد إلى حد ما أن تقود شركة متوسطة الحجم مثل Darana Hybrid مشروعًا بحجم ما يتصوره Musk لموقع Memphis، والذي يشار إليه غالبًا مجازيًا باسم ‘Colossus’. عادةً ما يتضمن بناء مراكز البيانات فائقة النطاق شركات أكبر ومتخصصة. لا تعني هذه الملاحظة بالضرورة عدم الكفاءة ولكنها تسلط الضوء على جانب فريد محتمل في استراتيجية تنفيذ المشروع.

قوبلت محاولات الحصول على مزيد من الأفكار أو البيانات الرسمية المتعلقة بتقدم المشروع وتكاليفه واستراتيجية الطاقة واختيار المقاول بالصمت. لم يستجب ممثلو الكيانات الرئيسية المعنية، بما في ذلك Elon Musk و xAI و Darana Hybrid و Tennessee Valley Authority و Memphis Light, Gas and Water، لطلبات التعليق على التفاصيل التي كشفت عنها طلبات التصاريح وتحديات الطاقة المرتبطة بها. يترك هذا النقص في التوضيح العام مسار وتحقيق ‘مصنع الحوسبة العملاق’ الطموح لـ Musk في Memphis خاضعًا للحقائق المتكشفة لتقدم البناء، والأهم من ذلك، توافر الطاقة الكهربائية.