نیازهای روزافزون انرژی هوش مصنوعی
هوش مصنوعی یک تلاش انرژی‌بر است. آموزش، استقرار و نگهداری مدل‌های هوش مصنوعی مقادیر زیادی برق مصرف می‌کنند. بیشتر این انرژی در حال حاضر از سوخت‌های فسیلی تامین می‌شود که سهم قابل توجهی در تغییرات آب و هوایی دارد. پذیرش سریع فناوری‌های تولید هوش مصنوعی، وضعیت را پیچیده‌تر کرده است. این امر برنامه‌های دقیق بسیاری از شرکت‌های فناوری را برای انتقال به منابع انرژی سبزتر مختل کرده است.
متا، مانند رقبای خود، با چالش متعادل کردن تعهد خود به پایداری با نیازهای فوری انرژی زیرساخت هوش مصنوعی خود روبرو است. در حالی که چشم انداز بلندمدت این شرکت شامل افزایش اتکا به انرژی هسته‌ای است، استراتژی کوتاه مدت آن شامل گاز طبیعی است. برای مثال، Entergy، یک ارائه دهنده عمده خدمات رفاهی، ساخت نیروگاه‌های گازسوز در لوئیزیانا را برای پشتیبانی از یک مجموعه مرکز داده بزرگ متا تسریع می‌کند.
انرژی هسته‌ای به عنوان یک توانمندساز هوش مصنوعی: یک دیدگاه جهانی
فرانسه از زیرساخت گسترده انرژی هسته‌ای خود به عنوان یک مزیت کلیدی در مسابقه جهانی هوش مصنوعی دفاع می‌کند. فرانسه با تولید تقریباً 75 درصد برق خود از منابع هسته‌ای، بالاترین وابستگی به انرژی هسته‌ای در جهان را دارد. امانوئل مکرون، رئیس جمهور فرانسه در جریان اجلاس هوش مصنوعی در پاریس، رویکرد فرانسه را با ذهنیت «حفاری کن بچه، حفاری کن» مقایسه کرد و جایگزین «وصل کن بچه، وصل کن» را پیشنهاد کرد و بر آمادگی این کشور برای تامین انرژی نوآوری هوش مصنوعی با انرژی هسته‌ای پاک تاکید کرد.
با این حال، ایالات متحده به شدت به سوخت‌های فسیلی برای تامین انرژی مراکز داده خود، که ستون فقرات عملیات هوش مصنوعی هستند، متکی است. طبق گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، گاز طبیعی و در برخی موارد زغال سنگ، منابع اصلی انرژی برای این تاسیسات هستند. انتظار می‌رود افزایش تقاضا برای هوش مصنوعی، وابستگی بیشتر به نیروگاه‌های گازسوز را افزایش دهد، راه حلی مقرون‌به‌صرفه اما از نظر زیست‌محیطی مضر.
در حالی که منابع انرژی تجدیدپذیر، مانند خورشیدی و بادی، تقریباً 24 درصد از انرژی مورد نیاز مراکز داده ایالات متحده را تامین می‌کنند، انرژی هسته‌ای طبق گزارش IEA، تقریباً 15 درصد را تشکیل می‌دهد. انتقال به ترکیبی از انرژی پایدارتر، نیازمند سرمایه‌گذاری‌های قابل توجهی در زیرساخت‌های انرژی تجدیدپذیر و هسته‌ای خواهد بود.
گزارشی از وزارت انرژی ایالات متحده، افزایش قابل توجهی در تقاضای برق از مراکز داده پیش‌بینی می‌کند. در طول دهه گذشته، مصرف برق این تاسیسات سه برابر شده است و پیش‌بینی می‌شود تا سال 2028 دوباره دو یا سه برابر شود و به طور بالقوه تا 12 درصد از کل مصرف برق کشور را تشکیل دهد.
فرآیندهای انرژی‌بر پشت هوش مصنوعی
توسعه و بهره‌برداری از سیستم‌های هوش مصنوعی، به ویژه مدل‌های هوش مصنوعی مولد، نیازمند قدرت محاسباتی عظیمی است. چت‌بات هوش مصنوعی و سیستم‌های زیربنایی مانند Llama متا را در نظر بگیرید.
آموزش (یا پیش‌آموزش): سیستم‌های هوش مصنوعی از مقادیر زیادی داده یاد می‌گیرند. این شامل شناسایی الگوها و روابط در داده‌ها است. تراشه‌های کامپیوتری تخصصی، مانند واحدهای پردازش گرافیکی (GPUs)، برای انجام محاسبات موازی بر روی دستگاه‌های متصل به هم استفاده می‌شوند.
استنتاج: هنگامی که یک مدل هوش مصنوعی آموزش داده شد، برای انجام وظایفی مانند تولید متن یا تصاویر، به انرژی قابل توجهی نیاز دارد. این شامل پردازش اطلاعات جدید و استنتاج بر اساس دانش موجود مدل است. کل فرآیند به برق نیاز دارد.
خنک کردن غول‌های هوش مصنوعی: رسیدگی به چالش گرما
سیستم‌های هوش مصنوعی گرمای قابل توجهی تولید می‌کنند که برای حفظ عملکرد مطلوب باید دفع شود. مراکز داده برای تنظیم دما به سیستم‌های خنک‌کننده، مانند تهویه مطبوع، متکی هستند. این سیستم‌ها برق بیشتری مصرف می‌کنند و ردپای انرژی هوش مصنوعی را بیشتر افزایش می‌دهند. اپراتورهای مراکز داده در حال بررسی تکنیک‌های خنک‌کننده جایگزین، مانند سیستم‌های خنک‌کننده مبتنی بر آب، برای کاهش مصرف انرژی هستند.
هوش مصنوعی (AI) به سرعت در حال تبدیل شدن به نیرویی مسلط در دنیای فناوری است، با این حال، این پیشرفت ها با یک هزینه قابل توجه همراه است: مصرف انرژی. متا، به عنوان یک پیشرو در فضای AI، به طور فزاینده ای متوجه این موضوع مهم شده است و به طور فعال استراتژی هایی را برای کاهش اشتهای سیری ناپذیر هوش مصنوعی خود به برق دنبال می کند. یکی از چنین رویکردهایی، اقدام اخیر این شرکت برای حمایت از یک نیروگاه هسته ای در ایلینوی است که نشان دهنده تغییری استراتژیک به سمت منابع انرژی پایدارتر است.
تفاهم نامه 20 ساله متا با Constellation Energy به وضوح نشان دهنده تعهد این شرکت به قدرت بخشیدن به عملیات هوش مصنوعی خود با انرژی هسته ای است. این معامله به دنبال ابتکارات مشابهی توسط غول های صنعت مانند Amazon، Google و Microsoft است که همه آنها تلاش می کنند تا منابع انرژی تجدیدپذیر برای تغذیه زیرساخت های هوش مصنوعی در حال گسترش خود را تضمین کنند. در حالی که این شرکت ها برای کاهش اثرات زیست محیطی خود تلاش می کنند، انرژی هسته ای به عنوان یک راه حل بالقوه عمل گرایانه برای رفع نیازهای انرژی فزاینده برنامه های کاربردی مختلف مربوط به هوش مصنوعی ظاهر شده است.
افزایش مصرف انرژی ناشی از هوش مصنوعی مولد
تولد هوش مصنوعی مولد فقط مشکل مصرف انرژی را تشدید کرده است. مدل‌های مولد، مانند آنهایی که برای ایجاد متن، تصاویر و ویدیوهای واقعی استفاده می‌شوند، به قدرت محاسباتی فوق‌العاده‌ای نیاز دارند. آموزش و استقرار این مدل‌ها مستلزم پردازش مجموعه‌های داده‌های بزرگ به منظور یادگیری الگوها و روابط پیچیده است. در نتیجه، ردپای انرژی مرتبط با هوش مصنوعی مولد به طور قابل توجهی از رویکردهای سنتی هوش مصنوعی بالاتر است.
علاوه بر این، پذیرش گسترده هوش مصنوعی مولد منجر به افزایش تقاضا برای زیرساخت‌های مرکز داده شده است. از آنجایی که تعداد فزاینده ای از سازمان ها در حال آزمایش و پیاده سازی مدل های مولد هستند، مراکز داده با افزایش درخواست ها برای منابع محاسباتی مواجه می شوند. این افزایش در فعالیت های مرکز داده مصرف انرژی کلی را بیشتر می کند و نیاز فوری به راه حل های انرژی پایدار را برجسته می کند.
متا، مانند سایر شرکت های فناوری، درک می کند که برای متعادل کردن جاه طلبی های هوش مصنوعی خود با تعهد خود به پایداری محیط زیست باید یک اقدام ظریف را انجام دهد. اگرچه چشم انداز بلندمدت این شرکت مستلزم افزایش تکیه بر انرژی هسته ای به عنوان یک منبع انرژی پاک است، استراتژی های کوتاه مدت آن شامل استفاده از گاز طبیعی برای تامین انرژی مراکز داده است.
در این راستا، Entergy، یک ارائه دهنده اصلی خدمات رفاهی، در حال تسریع ساخت نیروگاه های برق گازی در لوئیزیانا برای پشتیبانی از یک مجموعه مرکز داده بزرگ متا است. پویایی پیچیده انرژی هوش مصنوعی در اینجا برجسته شده است، نشان دهنده این واقعیت که شرکت ها اغلب به راه حل های انرژی سنتی متکی هستند تا به طور موقت نیازهای انرژی فوری خود را برآورده کنند در حالی که به دنبال گزینه های پایدارتر در دراز مدت نیز هستند.
انرژی هسته ای: پاسخی عملی به مصرف برق هوش مصنوعی؟
در سراسر جهان، کشورها و سازمان های مختلف در رویکردهای خود برای تامین انرژی زیرساخت های هوش مصنوعی خود تفاوت های قابل توجهی نشان می دهند. فرانسه، به عنوان یک قهرمان شناخته شده در انرژی هسته ای، از زیرساخت گسترده هسته ای خود به عنوان یک مزیت کلیدی در مسابقه جهانی هوش مصنوعی دفاع می کند. با تولید حدود 75 درصد برق خود از طریق انرژی هسته ای، فرانسه بالاترین وابستگی به هسته ای را در جهان دارد. امانوئل مکرون، رئیس جمهور فرانسه در طول اجلاس هوش مصنوعی در پاریس، در تضاد با رویکرد ایالات متحده در مصرف انرژی هوش مصنوعی، رویکرد کشورش را به نحوی نشان داد که اهمیت در دسترس بودن منابع برق پاک را نشان می دهد، در حالی که ایالات متحده به طور چشمگیری مصرف بیشتر انرژی در فعالیت های هوش مصنوعی از سوخت های فسیلی را نشان می دهد.
بر خلاف فرانسه، ایالات متحده برای تامین انرژی مراکز داده خود، که ستون فقرات فعالیت های هوش مصنوعی را تشکیل می دهند، اتکای زیادی به سوخت های فسیلی دارد. گزارش های منتشر شده توسط آژانس بین المللی انرژی (IEA) نشان می دهد که گاز طبیعی و در برخی موارد زغال سنگ، منابع عمده ای هستند که این تاسیسات انرژی می گیرند. با توجه به افزایش تقاضا برای هوش مصنوعی، انتظار می رود که ایالات متحده به راه حل های فسیلی همچنان وابسته بماند، به ویژه در مورد نیروگاه های برق گازی که مقرون به صرفه تر هستند اما اثرات نامطلوبی بر محیط زیست دارند.
در حالی که ایالات متحده تلاش می کند تا ترکیب انرژی خود را متنوع کند، انرژی های تجدیدپذیر مانند خورشیدی و بادی در حال حاضر حدود 24 درصد از انرژی مراکز داده این کشور را تشکیل می دهند. انرژی هسته ای، 15 درصد باقیمانده را نشان می دهد. برای یک انتقال پایدارتر، سرمایه گذاری در زیرساخت های تجدیدپذیر و هسته ای در ایالات متحده ضروری است.
علاوه بر این، گزارش منتشر شده توسط وزارت انرژی ایالات متحده پیش بینی می کند که تقاضای برق از مراکز داده به طور قابل توجهی افزایش یابد. برای به دست آوردن برخی بینش، در طول دهه گذشته، مراکز داده یک افزایش سه برابری در مصرف برق تجربه کرده اند. گزارش ها به احتمال دو یا سه برابر شدن این مصرف برق تا سال 2028 اشاره می کنند که به طور بالقوه تا 12 درصد از کل مصرف برق در ایالات متحده را تشکیل می دهد. از این رو، این افزایش مورد انتظار تقاضای انرژی، شرکت ها را بر آن داشت تا انرژی هسته ای را به عنوان یک جایگزین سوخت فسیلی بالقوه برای کاهش اثر کربنی خود در نظر بگیرند.
مکانیسم انرژی فشرده در آموزش هوش مصنوعی
توسعه و عملیاتی کردن مدل‌های سیستم هوش مصنوعی، به‌ویژه مدل‌های مولد، به قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارد. برای روشن کردن این موضوع، ربات ها، چت های هوش مصنوعی و سیستم های زیربنایی مانند Llama متا را در نظر بگیرید.
آموزش (یا پیش آموزش): سیستم‌های هوش مصنوعی از مجموعه‌های داده عظیم یاد می‌گیرند. این فرآیند یادگیری شامل شناسایی الگوها و تعیین روابط در داده‌ها است. یک جنبه حیاتی، استفاده از تراشه‌های کامپیوتری سفارشی، مانند واحدهای پردازش گرافیکی (GPU) برای انجام محاسبات موازی بر روی دستگاه‌های متصل به هم است. انرژی هسته ای با ایجاد امکان گسترش زیرساخت هوش مصنوعی بدون تکیه بر سوخت های فسیلی، نقش مهمی در تامین این فرآیند ایفا می کند.
استنتاج: هنگامی که یک مدل هوش مصنوعی آموزش داده می شود، برای انجام وظایفی مانند تولید متن یا تصاویر، به انرژی قابل توجهی نیاز دارد. این شامل پردازش اطلاعات جدید و استفاده از دانش موجود مدل برای استنتاج است. همانطور که ذکر شد، حفظ نیروی الکتریکی ثابت در زیرساخت ها برای فرآیندهای استنتاج اساسی است.
مبارزه با اثرات مرتبط با گرما از سیستم های مرتبط با هوش مصنوعی
یکی از ملاحظات کلیدی در عملیات هوش مصنوعی، نیاز به مدیریت و از بین بردن گرمای بیش از حد تولید شده توسط این سیستم ها است. به طور قابل توجهی، اجزای هوش مصنوعی به خصوص در حین کار سنگین تحت گرما قرار می گیرند و اگر به درستی مدیریت نشود می توانند عملکرد را بهخطر بیندازند یا حتی منجر به آسیب قطعات شوند. مراکز داده برای بهینه نگه داشتن دما به سیستم های خنک کننده، مانند تهویه مطبوع متکی هستند. متأسفانه، این سیستم های خنک کننده نیز به برق بیشتری نیاز دارند و ردپای انرژی هوش مصنوعی را بیشتر می کنند. اپراتورهای مراکز داده، به عنوان راه حل، تکنیک های خنک کننده جایگزین، مانند سیستم های خنک کننده مبتنی بر آب را برای کاهش مصرف انرژی بررسی می کنند.
در نتیجه، تلاش متا برای تامین انرژی هسته ای نشان دهنده شناخت رو به رشد در صنعت فناوری از اهمیت پرداختن به انرژی سیری ناپذیر هوش مصنوعی است. با حمایت از نیروگاه هسته ای، متا در تلاش است تا منبع پایدار انرژی را برای تغذیه زیرساخت های هوش مصنوعی خود تضمین کند و در عین حال اثرات زیست محیطی خود را کاهش دهد. از بین بردن نیازهای انرژی گسترده با اهداف تلاش های زیست پایدار برای شرکت های فناوری مانند متا، ضروری است. از آنجا که هوش مصنوعی به شکل دادن ادامه می دهد. آینده، برای شرکت ها برای اولویت بندی راه حل های انرژی پایدار برای بهره برداری از پتانسیل کامل هوش مصنوعی بدون به خطر انداختن این سیاره حیاتی است.