О влиянии искусственного интеллекта на индустрию центров обработки данных - прогноз на 2025 год

Растущий спрос на вычислительные мощности, вызванный развитием искусственного интеллекта, создает серьезные препятствия для достижения заявленных целей по нулевым выбросам в индустрии центров обработки данных. Более того, неутолимая потребность этих "цифровых амбаров" в ресурсах, таких как вода, земля и электроэнергия, с высокой вероятностью спровоцирует нарастающее недовольство со стороны местных сообществ. По всей видимости, 2025 год станет для отрасли ЦОД периодом турбулентности, поскольку стремительный рост ИИ ставит под вопрос соблюдение экологических обязательств, а властям придется столкнуться с усилением общественной критики новых проектов. Вдобавок к этому, назрела острая необходимость в коренном изменении подходов к обеспечению и распределению электроэнергии для этих огромных серверных комплексов. Такие выводы содержатся в последнем отчете аналитической компании Uptime Institute, специализирующейся на изучении инфраструктуры ЦОД, где представлены прогнозы на ближайший год, основанные на анализе актуальных тенденций и вызовов, стоящих перед отраслью. Неудивительно, что все представленные прогнозы так или иначе связаны с колоссальным увеличением потребности в дополнительных мощностях дата-центров для поддержки ожидаемого взрывного роста ИИ и сопутствующих облачных сервисов.

Первый прогноз Uptime Institute указывает на то, что серверные фермы все чаще будут становиться объектом споров и разногласий. Интенсивное потребление ресурсов и значительные выбросы парниковых газов (ПГ) приведут к усилению протестов местных жителей против строительства новых объектов, в то время как правительства, в первую очередь, будут заинтересованы в потенциальных экономических выгодах. Многочисленные предупреждения об экспоненциальном росте энергопотребления ЦОД в связи с развитием ИИ уже неоднократно освещались, в частности, аналитики Gartner недавно предсказали увеличение этого показателя на 160% в ближайшие два года. Помимо энергопотребления, вызывает обеспокоенность также использование водных ресурсов и земельных участков. В совокупности с практикой предоставления налоговых льгот и относительно небольшим количеством создаваемых рабочих мест для местного населения, эти факторы неизбежно приведут к росту оппозиции со стороны местных сообществ и экологических организаций. Эксперты Uptime Institute подчеркивают, что, несмотря на то, что многие государства поставили перед собой амбициозные цели по достижению углеродной нейтральности к определенному сроку, нестихающий ажиотаж вокруг ИИ, вероятно, станет серьезным испытанием для доступности электроэнергии и, скорее всего, сделает выполнение этих обещаний практически невозможным.

Наблюдается явное расхождение в подходах: правительства, похоже, убеждены в экономических преимуществах, которые несет с собой развитие ИИ, отодвигая на второй план другие важные аспекты. Показательным примером является Великобритания, где недавно был опубликован "План действий по возможностям ИИ" (AI Opportunities Action Plan), предусматривающий упрощение процедур планирования для приоритетного строительства дата-центров. В Uptime Institute также прогнозируют, что операторам ЦОД придется активно включиться в процессы управления энергосетями из-за постоянно растущего спроса на электроэнергию. Аналитики полагают, что компаниям будет сложно закупать или генерировать необходимые объемы энергии без тесного взаимодействия с энергетическими предприятиями. Не исключено, что серверным фермам потребуется самостоятельно производить или накапливать электроэнергию, а также быть готовыми к снижению потребления в периоды пиковых нагрузок. В качестве примера можно привести компанию Microsoft, которая на своем кампусе в Дублине внедрила "интерактивную с сетью технологию ИБП" (grid-interactive UPS technology), позволяющую использовать системы хранения энергии, предназначенные для резервного питания, для передачи избыточной энергии обратно в электросеть при необходимости. Эта технология призвана сгладить колебания напряжения, вызванные нестабильной выработкой возобновляемых источников энергии. Более того, эта же компания строит на своей территории частную газовую электростанцию, чтобы обеспечить бесперебойную работу своей инфраструктуры в периоды максимального потребления. В Uptime Institute полагают, что эта тенденция получит более широкое распространение, поскольку операторы будут стремиться компенсировать часть своих инвестиций за счет продажи излишков электроэнергии в локальные сети.

Это подводит нас к следующему прогнозу Uptime Institute: внутренняя структура дата-центров потребует кардинальной переработки в связи с растущими потребностями в энергии для инфраструктуры ИИ. Процессы обучения нейросетей уже сейчас приводят к увеличению плотности размещения оборудования в стойках до уровней, которые ранее были характерны только для суперкомпьютерных центров. В отчете отмечается, что мощность стоек с оборудованием на базе графических процессоров Nvidia серии H достигает 40 кВт. Увеличение мощности на стойку создает целый ряд проблем, включая значительное пространство, необходимое для размещения инфраструктуры распределения электроэнергии, такой как распределительные щиты, системы бесперебойного питания, распределительные коробки и аккумуляторные батареи. Без внесения изменений в архитектуру электроснабжения многие дата-центры рискуют превратиться в подобие электростанций, построенных вокруг относительно небольших ИТ-помещений. Решение этой проблемы потребует внедрения таких инноваций, как распределение среднего напряжения (свыше 1 кВ) непосредственно в ИТ-пространстве и разработка принципиально новых топологий распределения электроэнергии. Однако эта масштабная перестройка потребует времени, и 2025 год может стать поворотным моментом в плане инвестиций, необходимых для реализации этих изменений.

Еще одно предсказание заключается в том, что обучение моделей ИИ будет все чаще осуществляться в облачных средах, при этом предприятия будут отдавать предпочтение использованию ресурсов публичных облачных платформ вместо приобретения и развертывания собственных кластеров серверов с графическими процессорами. Эта точка зрения противоречит мнению главного аналитика Canalys, Аластера Эдвардса, который в прошлом году заявил о том, что развертывание крупномасштабных моделей ИИ в облаке быстро станет "экономически нецелесообразным". Он считает, что компании, напротив, обратятся к услугам колокации и специализированных хостинг-провайдеров, таких как Coreweave и Foundry, которые также упоминаются в отчете Uptime Institute. Заключительный прогноз аналитиков Uptime Institute касается того, что операторы дата-центров начнут уделять больше внимания альтернативным, менее энергоемким решениям для обработки задач ИИ, нежели графическим процессорам Nvidia. По мнению экспертов, в 2025 году наметится тенденция к диверсификации рынка аппаратного обеспечения для ИИ. Для задач инференса требуется значительно меньше вычислительных ресурсов, чем для обучения моделей, и в этом случае использование графических процессоров может быть избыточным. В отчете предполагается, что альтернативные решения, такие как разработки компаний Cerebras и SambaNova, могут получить более широкое распространение. В заключение аналитики Uptime Institute отмечают, что 2025 год станет для операторов дата-центров серьезной проверкой на способность эффективно использовать открывающиеся возможности и справляться с неопределенностью, связанной с развитием ИИ. Им предстоит найти баланс между внедрением новых технологий, поддержанием существующих соглашений об уровне обслуживания, достижением целей в области устойчивого развития и выполнением финансовых показателей.