कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा प्रचंड खर्च

आर्टिफिशियल इंटेलिजन्सचा (कृत्रिम बुद्धिमत्ता) प्रचंड खर्च

सॅन फ्रान्सिस्को-आधारित संशोधन संस्था, एपोक एआय (Epoch AI) च्या एका अलीकडील अभ्यासात, सुपरकॉम्प्युटर्सच्या वेगाने वाढणाऱ्या ऊर्जा मागणीवर प्रकाश टाकला आहे. कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या सततच्या प्रगतीमुळे ही मागणी वाढत आहे. संशोधनातून एक चिंताजनक ट्रेंड समोर आला आहे: जर सध्याच्या वाढीचा दर कायम राहिला, तर एआय सुपरकॉम्प्युटर्सची ऊर्जा वापर या दशकाच्या अखेरीस अभूतपूर्व पातळीवर पोहोचू शकतो, ज्याला चालवण्यासाठी अनेक अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या उत्पादनाइतकी ऊर्जा लागू शकते.

वाढता ऊर्जा वापर: एक मोठे संकट?

एपोक एआयच्या निष्कर्षांनुसार, जर विजेच्या मागणीत दरवर्षी दुप्पट वाढ होत राहिली, तर जगातील आघाडीच्या सुपरकॉम्प्युटर्सना २०३० पर्यंत ९ गिगावाट (GW) पर्यंत वीज लागू शकते. ९ GW वीज सुमारे ७० ते ९० लाख घरांना पुरेशी आहे.

सध्या जगातील सर्वात शक्तिशाली सुपरकॉम्प्युटर्सचा ऊर्जा वापर सुमारे ३०० मेगावाट (MW) आहे, जो सुमारे २,५०,००० घरांना वीज पुरवण्यासाठी पुरेसा आहे. या तुलनेत, अपेक्षित भविष्यातील ऊर्जा मागणी खूप जास्त आहे, असे संशोधकांनी योग्यरित्या वर्णन केले आहे.

ऊर्जा वापरात वाढ होण्याचे अनेक कारणे आहेत, ज्यामध्ये एआय सुपरकॉम्प्युटर्सचा वाढता आकार हे प्रमुख कारण आहे. एपोक एआयचा अंदाज आहे की जर सध्याच्या वाढीचा दर कायम राहिला, तर २०३० मध्ये एका आघाडीच्या एआय सुपरकॉम्प्युटरला २० लाख एआय चिप्सची आवश्यकता भासेल, ज्याची बांधकाम किंमत २०० अब्ज डॉलर्सपर्यंत असू शकते.

तुलना करायची झाल्यास, एलोन मस्कच्या एक्सएआयने (xAI) २१४ दिवसांत तयार केलेले कोलोसस (Colossus) हे आज अस्तित्वात असलेल्या सर्वात मोठ्या सिस्टमपैकी एक आहे, ज्यात २,००,००० चिप्स आहेत आणि त्याची किंमत सुमारे ७ अब्ज डॉलर्स आहे.

सुपरकॉम्प्युटर शर्यत

प्रमुख तंत्रज्ञान कंपन्या अधिकाधिक अत्याधुनिक एआय मॉडेल्सला समर्थन देण्यासाठी सक्षम संगणकीय पायाभूत सुविधा तयार करण्याच्या तीव्र स्पर्धेत उतरल्या आहेत. उदाहरणार्थ, ओपनएआयने (OpenAI) अलीकडेच स्टारगेट (Stargate) नावाचा एक प्रकल्प जाहीर केला आहे, ज्याचा उद्देश पुढील चार वर्षांत महत्त्वपूर्ण एआय सुपरकॉम्प्युटर्स विकसित करण्यासाठी ५००+ अब्ज डॉलर्स खर्च करणे आहे.

एपोक एआयचा युक्तिवाद आहे की सुपरकॉम्प्युटर्स आता केवळ संशोधन साधने राहिलेली नाहीत; तर ती ‘औद्योगिक मशीन’ बनली आहेत, जी मूर्त आर्थिक मूल्य प्रदान करतात आणि एआय युगासाठी महत्त्वपूर्ण पायाभूत सुविधा म्हणून काम करतात.

सुपरकॉम्प्युटर्सचे वाढते महत्त्व राजकीय व्यक्तींच्या लक्षात आले आहे. या महिन्याच्या सुरुवातीला, माजी अध्यक्ष डोनाल्ड ट्रम्प (Donald Trump) यांनी अमेरिकेतील एआय सुपरकॉम्प्युटर्समध्ये एनव्हिडियाच्या (Nvidia) ५०० अब्ज डॉलर्सच्या गुंतवणुकीचे त्यांच्या सोशल मीडिया प्लॅटफॉर्म, ट्रुथ सोशलवर (Truth Social) कौतुक केले आणि याला ‘मोठी आणि रोमांचक बातमी’ तसेच ‘अमेरिकेच्या सुवर्ण युगा’ची बांधिलकी म्हटले.

डेटा-आधारित माहिती

एपोक एआयचे संशोधन २०२३-२०२४ मधील जागतिक एआय चिप उत्पादनाच्या अंदाजे १०% डेटावर आधारित आहे, तसेच २०२५ च्या सुरुवातीस प्रमुख कंपन्यांच्या चिप इन्व्हेंटरीच्या १५% भागावर आधारित आहे. तज्ञांच्या गटाने हे मान्य केले आहे की ऊर्जा कार्यक्षमतेत सुधारणा होत असली तरी, विजेच्या मागणीतील एकूण वाढ भरून काढण्यासाठी सुधारणेचा सध्याचा दर पुरेसा नाही.

यामुळेच मायक्रोसॉफ्ट (Microsoft) आणि गुगल (Google) यांसारख्या अनेक मोठ्या तंत्रज्ञान कंपन्या, तसेच डेटा सेंटर ऑपरेटर्स, स्थिर आणि दीर्घकालीन ऊर्जा पुरवण्यासाठी अणुऊर्जेसारख्या पर्यायी उपायांचा विचार करत आहेत.

जर सध्याचा ट्रेंड कायम राहिला, तर केवळ एआयचा विकास अधिक मजबूत होणार नाही, तर सुपरकॉम्प्युटर सिस्टमचा आकार, खर्च आणि ऊर्जा मागणी देखील मोठ्या प्रमाणात वाढेल.

भविष्यावर परिणाम

एपोक एआयचा अभ्यास एआय विकासाच्या दीर्घकालीन टिकाऊपणाबद्दल महत्त्वपूर्ण प्रश्न उभे करतो. जसजसे एआय मॉडेल अधिक जटिल होत जातील आणि त्यांना अधिक संगणकीय शक्तीची आवश्यकता असेल, तसतसे सुपरकॉम्प्युटर्सची ऊर्जा मागणी वाढत जाईल, ज्यामुळे ऊर्जा स्त्रोतांवर लक्षणीय ताण येऊ शकतो.

या वाढत्या ऊर्जा वापराचा संभाव्य पर्यावरणीय प्रभाव ही एक मोठी चिंता आहे. जर एआय सुपरकॉम्प्युटर्स जीवाश्म इंधनावर चालवले गेले, तर कार्बन उत्सर्जन वाढू शकते आणि ते हवामान बदलास कारणीभूत ठरू शकते.

आर्थिक परिणाम देखील महत्त्वपूर्ण आहेत. एआय सुपरकॉम्प्युटर्स तयार करण्याची आणि चालवण्याची किंमत आधीच खूप जास्त आहे आणि आगामी वर्षांत ती आणखी वाढण्याची शक्यता आहे. यामुळे लहान कंपन्या आणि संशोधन संस्थांसाठी अडथळे निर्माण होऊ शकतात, ज्यामुळे एआय क्षेत्रातील नवकल्पना कमी होऊ शकतात.

आव्हानांना सामोरे जाणे

एआय सुपरकॉम्प्युटर्सच्या वाढत्या ऊर्जा मागणीमुळे निर्माण झालेल्या आव्हानांना सामोरे जाण्यासाठी बहुआयामी दृष्टिकोन आवश्यक असेल:

• ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारणे: एआय चिप्स आणि सुपरकॉम्प्युटर सिस्टमची ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारण्याचे सतत प्रयत्न करणे आवश्यक आहे. यामध्ये नवीन हार्डवेअर आर्किटेक्चर (hardware architecture) विकसित करणे, सॉफ्टवेअर अल्गोरिदम (software algorithms) ऑप्टिमाइझ (optimize) करणे आणि प्रगत कूलिंग तंत्रांचा (cooling techniques) वापर करणे इत्यादींचा समावेश असू शकतो.

• नूतनीकरणक्षम ऊर्जेमध्ये गुंतवणूक: सौर, पवन आणि जलविद्युत सारख्या नूतनीकरणक्षम ऊर्जा स्त्रोतांकडे वळल्यास एआय सुपरकॉम्प्युटर्सचा कार्बन फूटप्रिंट (carbon footprint) कमी होण्यास मदत होऊ शकते. यासाठी नूतनीकरणक्षम ऊर्जा पायाभूत सुविधांमध्ये मोठ्या प्रमाणात गुंतवणूक करणे आवश्यक आहे.

• वैकल्पिक संगणकीय प्रतिमानांचा शोध घेणे: न्यूरोमॉर्फिक (neuromorphic computing) आणि क्वांटम (quantum computing) संगणनासारख्या वैकल्पिक संगणकीय प्रतिमानांवर संशोधन आणि विकास केल्यास अधिक ऊर्जा-कार्यक्षम एआय सिस्टम तयार होऊ शकतात.

• सहकार्याला प्रोत्साहन देणे: एआय ऊर्जा वापराच्या आव्हानांना सामोरे जाण्यासाठी संशोधक, उद्योग आणि सरकार यांच्यात सहकार्य आवश्यक आहे. यामध्ये डेटा सामायिक करणे, सामान्य मानके विकसित करणे आणि संशोधन प्रयत्नांचे समन्वय साधणे इत्यादींचा समावेश असू शकतो.

• धोरण आणि नियमन: एआय क्षेत्रात ऊर्जा कार्यक्षमतेला प्रोत्साहन देण्यासाठी आणि नूतनीकरणक्षम ऊर्जेचा वापर वाढवण्यासाठी सरकारला धोरणे आणि नियम लागू करण्याची आवश्यकता भासू शकते. यामध्ये एआय हार्डवेअरसाठी ऊर्जा कार्यक्षमतेचे मानके निश्चित करणे आणि नूतनीकरणक्षम ऊर्जेच्या वापरासाठी प्रोत्साहन देणे इत्यादींचा समावेश असू शकतो.

पुढील मार्ग

एआयचा विकास अभूतपूर्व वेगाने होत आहे, ज्यामुळे आपल्या जीवनातील विविध पैलूंमध्ये क्रांती घडवून आणण्याचे वचन दिले जात आहे. तथापि, एआय सुपरकॉम्प्युटर्सची वाढती ऊर्जा मागणी एक महत्त्वपूर्ण आव्हान आहे, ज्याला एआय विकासाची दीर्घकालीन टिकाऊ क्षमता सुनिश्चित करण्यासाठी संबोधित करणे आवश्यक आहे.

ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, नूतनीकरणक्षम ऊर्जेमध्ये गुंतवणूक करण्यासाठी, वैकल्पिक संगणकीय प्रतिमानांचा शोध घेण्यासाठी, सहकार्याला प्रोत्साहन देण्यासाठी आणि योग्य धोरणे आणि नियम लागू करण्यासाठी सक्रिय पावले उचलून, आपण एआय ऊर्जा वापराच्या पर्यावरणीय आणि आर्थिक परिणामांना कमी करू शकतो आणि एआयसाठी अधिक टिकाऊ आणि न्याय्य भविष्याचा मार्ग मोकळा करू शकतो.

आकडेवारीचा सखोल अभ्यास

ऊर्जा आव्हानाची Magnitude (परिमाण) खऱ्या अर्थाने समजून घेण्यासाठी, एपोक एआयने सादर केलेल्या आकडेवारीचा सखोल अभ्यास करूया. २०३० पर्यंत उच्च-स्तरीय सुपरकॉम्प्युटर्ससाठी ९ GW वीज वापराचा अंदाज केवळ एक मोठी संख्या नाही; तर ते ऊर्जा परिदृश्यात एक महत्त्वपूर्ण बदल दर्शवते.

विचार करा की एक सामान्य अणुऊर्जा प्रकल्प सुमारे १ GW वीज निर्माण करतो. याचा अर्थ असा आहे की जर सध्याचा ट्रेंड कायम राहिला, तर आपल्याला या दशकाच्या अखेरीस केवळ एआय सुपरकॉम्प्युटर्सला वीज पुरवण्यासाठी नऊ नवीन अणुऊर्जा प्रकल्पांची आवश्यकता भासेल. यामुळे अनेक चिंता वाढतात:

• व्यवहार्यता: तुलनेने कमी वेळेत नऊ अणुऊर्जा प्रकल्प उभारणे हे एक मोठे काम आहे, ज्यासाठी महत्त्वपूर्ण गुंतवणूक, नियामक मंजुरी आणि कुशल मनुष्यबळाची आवश्यकता आहे.

• पर्यावरणीय परिणाम: अणुऊर्जा हा कमी कार्बन उत्सर्जनाचा ऊर्जा स्रोत असला तरी, त्याचे काही पर्यावरणीय परिणाम आहेत, ज्यात अपघात होण्याचा धोका आणि अणु कचरा विल्हेवाट लावण्याचे आव्हान आहे.

• सार्वजनिक स्वीकृती: अणुऊर्जेबद्दल लोकांची धारणा बहुतेकदा नकारात्मक असते, ज्यामुळे नवीन अणुऊर्जा प्रकल्प सुरू करण्यासाठी समर्थन मिळवणे कठीण होते.

जरी एआय सुपरकॉम्प्युटर्सला वीज पुरवण्यासाठी नूतनीकरणक्षम ऊर्जा स्त्रोतांचा वापर केला गेला तरी, ऊर्जेच्या मागणीच्या प्रचंड Scale (मोठ्या प्रमाणावर) मुळे नूतनीकरणक्षम ऊर्जा पायाभूत सुविधांचा विस्तार करणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे जमिनीचा वापर, संसाधनांची उपलब्धता आणि ग्रीड स्थिरतेच्या दृष्टीने आव्हाने निर्माण होऊ शकतात.

ऊर्जा वापराव्यतिरिक्त: इतर छुपे खर्च

एआय सुपरकॉम्प्युटर्सशी संबंधित ऊर्जा वापर हा सर्वात महत्त्वाचा खर्च असला तरी, इतर छुपे खर्च आहेत ज्यांकडे दुर्लक्ष केले जाऊ नये:

• पाण्याचा वापर: अनेक सुपरकॉम्प्युटर कूलिंग सिस्टम पा

ण्यावर अवलंबून असतात आणि या सिस्टमचा वाढता आकार पाण्याचा वापर लक्षणीयरीत्या वाढवेल, ज्यामुळे काही प्रदेशांमध्ये पाण्याच्या स्त्रोतांवर ताण येऊ शकतो.

• भौतिक संसाधने: एआय सुपरकॉम्प्युटर्सच्या बांधकामासाठी मोठ्या प्रमाणात Silicon (सिलिकॉन), दुर्मिळ पृथ्वी खनिजे आणि इतर धातूंसारख्या Materials (सामग्री) ची आवश्यकता असते. या Materials (सामग्री) चे उत्खनन आणि प्रक्रिया केल्याने पर्यावरणावर गंभीर परिणाम होऊ शकतात.

• ई-कचरा: जसजसे एआय Hardware (हार्डवेअर) obsolete (कालबाह्य) होत जाईल, तसतसा ई-कचऱ्याचा प्रवाह वाढत जाईल, ज्याचे पर्यावरणीय प्रदूषण टाळण्यासाठी योग्य व्यवस्थापन करणे आवश्यक आहे.

• मानवी भांडवल: एआय सुपरकॉम्प्युटर्सच्या विकास आणि कार्यासाठी अभियंता (engineers), शास्त्रज्ञ (scientists) आणि तंत्रज्ञ (technicians) यांच्यासह उच्च कुशल मनुष्यबळाची आवश्यकता असते. आगामी वर्षांत या कौशल्यांची मागणी वाढण्याची शक्यता आहे, ज्यामुळे संभाव्य कमतरता निर्माण होऊन कामगार खर्च वाढू शकतो.

नवोपक्रम आणि कार्यक्षमतेची गरज

एआय सुपरकॉम्प्युटर्सच्या ऊर्जा वापराशी संबंधित महत्त्वपूर्ण आव्हाने आणि इतर छुपे खर्च पाहता, एआय क्षेत्रात नवोपक्रम आणि कार्यक्षमतेची स्पष्ट गरज आहे. यामध्ये खालील गोष्टींचा समावेश आहे:

• अधिक ऊर्जा-कार्यक्षम Algorithms (अल्गोरिदम) विकसित करणे: एआय Algorithms (अल्गोरिदम) ची computational requirements (गणितीय आवश्यकता) कमी करण्यासाठी त्यांना Optimize (इष्टतम) केले जाऊ शकते, ज्यामुळे त्यांचा ऊर्जा वापर कमी होईल.

• अधिक ऊर्जा-कार्यक्षम Hardware (हार्डवेअर) डिझाइन (design) करणे: मानवी मेंदूच्या संरचनेचे अनुकरण करणाऱ्या Neuromorphic chips (न्यूरोमॉर्फिक चिप्स) सारख्या ऊर्जा वापर कमी करण्यासाठी नवीन Hardware architecture (हार्डवेअर आर्किटेक्चर) डिझाइन (design) केले जाऊ शकतात.

• Cooling technologies (कूलिंग तंत्रज्ञान) सुधारणे: Liquid cooling (लिक्विड कूलिंग) आणि Direct-to-chip cooling (डायरेक्ट-टू-चिप कूलिंग) सारख्या प्रगत Cooling technologies (कूलिंग तंत्रज्ञान) चा वापर अधिक कार्यक्षमतेने उष्णता काढून टाकण्यासाठी केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे Cooling (कूलिंग) साठी आवश्यक ऊर्जा कमी होते.

• Sustainable practices (टिकाऊ पद्धती) चा अवलंब करणे: एआय कंपन्या त्यांच्या संपूर्ण Operations (कार्ये) मध्ये Sustainable practices (टिकाऊ पद्धती) चा अवलंब करू शकतात, जसे की नूतनीकरणक्षम ऊर्जेचा वापर करणे, पाण्याचा वापर कमी करणे आणि ई-कचरा जबाबदारीने व्यवस्थापित करणे.

कृतीसाठी आवाहन

एपोक एआयचा अभ्यास एक Wake-up call (जागृत करणारा इशारा) आहे, जो एआय सुपरकॉम्प्युटर्सच्या वाढत्या ऊर्जा मागणीला संबोधित करण्याची तातडीची गरज अधोरेखित करतो. नवोपक्रम, कार्यक्षमता आणि टिकाऊपणाचा स्वीकार करून, आपण हे सुनिश्चित करू शकतो की एआय विकासाचा फायदा पर्यावरणाला धोका न पोहोचवता किंवा आपल्या संसाधनांवर ताण न टाकता मानवतेला होईल. संशोधक, उद्योग नेते, धोरणकर्ते आणि व्यक्ती म्हणून एआयसाठी अधिक टिकाऊ भविष्य निर्माण करण्यासाठी एकत्र येऊन काम करणे आपले कर्तव्य आहे. आज आपण घेतलेले निर्णय एआयचे भविष्य आणि जगावर त्याचा होणारा परिणाम निश्चित करतील. चला तर मग विचारपूर्वक निवड करूया.