Колумна: Центри за податоци за вештачка интелигенција и потребите за енергија (1 дел)

Многу актуелна тема во последно време е вештачката интелигенција (ВИ), за која се предвидува масовна употреба во иднина во сите сегменти на живеењето.

Според IBM, вештачката интелигенција е технологија што им овозможува на компјутерите и машините да симулираат човеково учење, разбирање, решавање проблеми, донесување одлуки, креативност и автономија.
Кратка дефиниција: ВИ е наука за создавање машини способни да учат да извршуваат задачи што традиционално бараа човечка интелигенција.

За функционирање на ВИ, потребни се големи центри за податоци (data centers) кои во својата структура имаат компјутерски ресурси (сервери), системи за складирање (хард дискови) и мрежна опрема (рутери и прекинувачи). Оваа опрема мора да биде подржана од основна инфраструктура како што се системи за електрично напојување, заштита и ладење.

Во серверите има голем број компјутерски чипови (микропроцесори) кои ги толкуваат и извршуваат инструкциите од компјутерските програми со извршување аритметички, логички, контролни и влезно-излезни операции. При обработката на податоците во чиповите се троши електрична енергија која се претвора во топлина, така што температурата во и околу чиповите се покачува и може да дојде до оштетување и прекин на работата. Тоа може да се случи при температура на чиповите од 80 °C. Од тие причини, неопходно е да се врши ладење, за што исто така се троши електрична енергија во ладилни машини (или клима-уреди).

Во минатото и денес, во најголем дел од конвенционалните компјутерски центри се врши ладење на воздухот во просторијата каде што се сместени еден или повеќе сервери, при што се одржува температура на воздухот помеѓу 23 и 24 oC (максимум 28 oC). Најчесто се користат клима-ормани со организиран развод на воздухот околу серверите или наједноставно со сплит клима-уреди.

Но, вештачката интелигенција бара помоќни и погусти сервери, што доведува до многу поголема потрошувачка на електрична енергија по единица отколку традиционалните центри за податоци. Ова е уште поизразено кај графичките процесори на центрите за податоци кои се изградени за интензивно паралелно процесирање, нудејќи поголема меморија и перформанси на сервери во големи размери.

Друга причина зошто центрите за податоци трошат многу енергија е тоа што серверите работат непрекинато, тие мора да бидат оперативни постојано, 24/7, со обезбеден пристап до складираните податоци. А штом работат серверите, истовремено работат и системите за нивно ладење, без кое не можат да функционираат.

Во зависност од капацитетот, постојат мали центри за податоци кои трошат електрична енергија со моќност од 1 до 5 MW и големи центри кои имаат моќност од 100 MW и повеќе, а во блиска иднина се најавуваат и центри од околу 1 GW (1.000 MW). Како споредба, да наведам дека термоелектраните РЕК Битола имаат електрична моќност од 675 MW (во идеален случај), а околу 1 GW моќност би била потребна за вкупните потреби на Република Македонија. Таканаречените технолошки компании кои имаат најголеми центри за податоци во светот се: Амазон, Мајкрософт, Гугл, Мета и други.

Според Меѓународната агенција за енергија (IEA), центрите за податоци учествувале со околу 1,5 % од светската потрошувачка на електрична енергија во 2024 година, или 415 TWh (терават-часови). Учеството на САД било најголемо (45 %), по што следуваат Кина (25 %) и Европа (15 %). Потрошувачката на електрична енергија во центрите за податоци се очекува да се зголеми повеќе од двојно, на околу 950 TWh до 2030 година. Ова е малку повеќе од вкупната потрошувачка на електрична енергија во Јапонија денес.


Се очекува интензивен раст на потребите на електрична енергија во светот, а кога се во прашање енергетските ресурси, секогаш се јавуваат турбуленции на меѓународната сцена.

Следува продолжение по неколку дена.


Автор: д-р Ристо Цицонков, редовен професор на Машински факултет - Скопје