Καθώς η ζήτηση για την υπολογιστική ισχύ που παρέχουν τα «κέντρα δεδομένων» (data centers) αυξάνεται ραγδαία, λόγω της εξάπλωσης της τεχνητής νοημοσύνης και του cloud computing, κολοσσιαίες εταιρείες τεχνολογίας, όπως η Microsoft, η Amazon και η Google, επεκτείνουν με ταχύ ρυθμό τις υποδομές τους. Ωστόσο, η αυξανόμενη ανάγκη για ανάπτυξη και λειτουργία εφαρμογών παραγωγικής τεχνητής νοημοσύνης απαιτεί τεράστιους όγκους δεδομένων και ενέργειας. Παράλληλα, λοιπόν, με την επέκταση των κέντρων δεδομένων τους, οι εταιρείες αναζητούν πλέον μορφές ενέργειας που θα μπορούν να καλύψουν τη μεγάλη αυτή ζήτηση, ώστε να διατηρήσουν την ανταγωνιστικότητα και την καινοτομία τους στην αγορά.
Τι κάνουν άρα; Επενδύουν σε πιο αξιόπιστες και καθαρές πηγές ενέργειας, όπως η πυρηνική, που προσφέρει χαμηλές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και συνεχή παραγωγή ενέργειας.
Σημειωτέον ότι τα παραδοσιακά δίκτυα ενέργειας και οι ανανεώσιμες πηγές, όπως η ηλιακή και η αιολική ενέργεια, δεν μπορούν πάντα να παρέχουν σταθερή και αδιάλειπτη ισχύ 24/7. «Δεν πρόκειται να υπάρξουν αρκετά αιολικά και ηλιακά έργα για να μπορέσουν να καλύψουν τις ανάγκες, και έτσι τα πυρηνικά είναι μια μεγάλη ευκαιρία», δήλωσε σχετικά ο Μάθιου Γκάρμαν, Senior Vice President στην Amazon Web Services.
Amazon, Google και Microsoft αγοράζουν… πυρηνική ενέργεια
Η Amazon ανακοίνωσε ότι επενδύει περισσότερα από 500 εκατομμύρια δολάρια σε project πυρηνικής ενέργειας, από τη Βιρτζίνια έως την Ουάσιγκτον. Συγκεκριμένα, η AWS υπέγραψε συμφωνία με τη Dominion Energy, επιχείρηση κοινής ωφελείας της Βιρτζίνια, προκειμένου να εξερευνήσει την ανάπτυξη ενός μικρού αρθρωτού πυρηνικού αντιδραστήρα (SMR) κοντά στον υπάρχοντα πυρηνικό σταθμό North Anna. «Η τεχνολογία εξελίσσεται. Οι αντιδραστήρες SMR είναι ασφαλείς και εύκολο να κατασκευαστούν», ανέφερε ο CEO της AWS.
Σημειώνεται ότι οι πυρηνικοί αντιδραστήρες δεν παράγουν εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα κατά τη λειτουργία τους. Οι SMR (Αρθρωτοί Πυρηνικοί Αντιδραστήρες) αποτελούν έναν προηγμένο τύπο πυρηνικού αντιδραστήρα με μικρότερο οικολογικό αποτύπωμα και ταχύτερο χρόνο κατασκευής σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς αντιδραστήρες.
Η Amazon Web Services είναι η τελευταία μεγάλη εταιρεία τεχνολογίας που αγοράζει πυρηνική ενέργεια για να τροφοδοτήσει τις αυξανόμενες απαιτήσεις από τα κέντρα δεδομένων. Στις αρχές της περασμένης εβδομάδας, η Google υπέγραψε συμφωνία με την SMR Kairos Power για την κατασκευή μιας σειράς μικρών πυρηνικών αντιδραστήρων, προκειμένου να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις της ΑΙ για ηλεκτρική ενέργεια. Η συμφωνία για την αγορά ενέργειας από αντιδραστήρες που θα κατασκευάσει η Kairos Power, έρχεται λίγες εβδομάδες μετά την ανακοίνωση ότι η Constellation Energy (CEG) επανεκκινεί το Three Mile Island για να τροφοδοτήσει τα κέντρα δεδομένων της Microsoft.
«Πιστεύουμε ότι η πυρηνική ενέργεια έχει να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στη στήριξη της καθαρής ανάπτυξής μας και στη συμβολή στην επίτευξη της προόδου της τεχνητής νοημοσύνης», δήλωσε ο Michael Terrell, ανώτερος διευθυντής ενέργειας και κλίματος της Google. «Το δίκτυο χρειάζεται αυτού του είδους τις καθαρές, αξιόπιστες πηγές ενέργειας που μπορούν να υποστηρίξουν τη δημιουργία αυτών των τεχνολογιών».
Ο πρώτος μικρός αρθρωτός πυρηνικός αντιδραστήρας (SMR) που θα κατασκευάσει η Kairos, προβλέπεται να είναι έτοιμος μέχρι το τέλος αυτής της δεκαετίας. Η κατασκευή των υπόλοιπων αντιδραστήρων αναμένεται να ολοκληρωθεί μέχρι το 2035. Η Google συμφώνησε να αγοράσει συνολικά 500 μεγαβάτ ενέργειας από την Kairos, ωστόσο, οι οικονομικές λεπτομέρειες της συμφωνίας δεν έγιναν γνωστές.
Οι αντιδραστήρες SMR είναι πιο συμπαγείς και δυνητικά ευκολότερο να μεταφερθούν.
Σημειώνεται ότι ο Bill Gates έχει επενδύσει σημαντικά στους αντιδραστήρες SMR. Ωστόσο, η τεχνολογία είναι ακόμη στα σπάργανά της και στερείται ρυθμιστικής έγκρισης, με αποτέλεσμα οι εταιρείες να αναζητούν υπάρχουσες επιλογές πυρηνικής ενέργειας.
«Θεωρούμε ότι αυτή είναι μια πραγματικά σημαντική συνεργασία», δήλωσε ο συνιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Kairos, Mike Laufer. Η συμφωνία επιτρέπει στην τεχνολογία SMR «να ωριμάσει και να μάθει στην πορεία», πρόσθεσε.
Σύμφωνα με τον Michael Terrell της Google: «το δίκτυο χρειάζεται νέες, καθαρές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας για να υποστηρίξει την τεχνητή νοημοσύνη καθώς επιταχύνονται οι δυνατότητες και οι χρήσεις της», προσθέτοντας ότι η πυρηνική ενέργεια είναι μέρος μιας εκστρατείας του τεχνολογικού κολοσσού για άφθονη ενέργεια χωρίς άνθρακα, η οποία θα είναι διαθέσιμη όλο το 24ωρο. «Αυτό είναι ένα απίστευτα πολλά υποσχόμενο στοίχημα», όπως τόνισε. «Εάν μπορέσουμε να τα κατασκευάσουμε και στη συνέχεια να τα κλιμακώσουμε σε παγκόσμιο επίπεδο, αυτό θα αποφέρει τεράστια οφέλη σε κοινότητες και δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας σε όλο τον κόσμο».
Είναι ασφαλές, όμως, το εγχείρημα;
Η πυρηνική ενέργεια που θα παράγεται για λογαριασμό της Microsoft στο Three Mile Island, θα ενισχύσει ένα δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας που θα καλύπτει 13 πολιτείες. Η συγκεκριμένη περιοχή αντιμετωπίζει σοβαρή πίεση από τη μαζική κατανάλωση ενέργειας των κέντρων δεδομένων, εγείροντας ανησυχίες για τη σταθερότητα του δικτύου καθώς αυξάνονται οι απαιτήσεις της τεχνητής νοημοσύνης για ηλεκτρική ενέργεια.
Η πυρηνική ενέργεια έχει ένθερμους αντιπάλους λόγω των ανησυχιών για διαρροή ραδιενεργών αποβλήτων, την πιθανότητα καταστροφικών ατυχημάτων και το υψηλό κόστος που σχετίζεται με την κατασκευή και τον παροπλισμό της μονάδας. Υπενθυμίζεται ότι στο διαβόητο εργοστάσιο Three Mile Island σημειώθηκε η σοβαρότερη πυρηνική τήξη και διαρροή ραδιενέργειας στην ιστορία των ΗΠΑ, τον Μάρτιο του 1979, όταν η απώλεια ψυκτικού νερού μέσω ελαττωματικής βαλβίδας προκάλεσε υπερθέρμανση του αντιδραστήρα, με αποτέλεσμα, για περισσότερες από τέσσερις δεκαετίες αργότερα, αυτός να παραμένει σε φάση αποσυναρμολόγησης.
Η Ρυθμιστική Επιτροπή Πυρηνικών το έκρινε ως «το πιο σοβαρό ατύχημα στην ιστορία της λειτουργίας των εμπορικών πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής των ΗΠΑ», αν και σημείωσε ότι δεν έχουν καταγραφεί ανιχνεύσιμες επιπτώσεις στην υγεία των εργαζομένων ή του κοινού από τις μικρές εκλύσεις ραδιενέργειας.
Πού «κατοικούν» τα δεδομένα;
Η Βιρτζίνια φιλοξενεί σχεδόν τα μισά από όλα τα κέντρα δεδομένων στις ΗΠΑ, σε μία περιοχή, η οποία έλαβε (ευλόγως) την ονομασία Data Center Alley. Υπολογίζεται ότι το 70% της παγκόσμιας κίνησης στο Διαδίκτυο ταξιδεύει καθημερινά μέσω της Data Center Alley.
H Dominion Energy εξυπηρετεί περίπου 3.500 μεγαβάτ για 452 κέντρα δεδομένων στη Βιρτζίνια. Περίπου το 70% αυτών βρίσκεται στην Data Center Alley. Ένα ενιαίο κέντρο δεδομένων απαιτεί συνήθως περίπου 30 μεγαβάτ ή περισσότερα.
Ο Bob Blue, πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλός της Dominion, δήλωσε πρόσφατα ότι η εταιρεία λαμβάνει πλέον μεμονωμένα αιτήματα για 60 έως 90 μεγαβάτ ή περισσότερα, ενδεικτικό σημάδι της αυξανόμενης ζήτησης για ενέργεια, ειδικά από τεχνολογικές εταιρείες που αναζητούν τρόπους να τροφοδοτήσουν τα ενεργοβόρα κέντρα δεδομένων τους, ενισχύοντας παράλληλα τις υποδομές τους.
Μέχρι τον Μάρτιο του 2024, αναφέρθηκε ότι υπάρχουν 5.381 κέντρα δεδομένων στις ΗΠΑ, ο μεγαλύτερος αριθμός από οποιαδήποτε άλλη χώρα παγκοσμίως. 521 ακόμα data centers βρίσκονταν στη Γερμανία, ενώ 514 στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Εδώ μπορείτε να δείτε τα πρόσφατα στατιστικά για τα κέντρα δεδομένων ανά χώρα.
Πόση ενέργεια «καίει» μία ερώτηση στο ChatGPT;
Παρότι η άνθηση της τεχνητής νοημοσύνης έχει αυξήσει τα έσοδα των μεγάλων τεχνολογικών εταιρειών, η τεράστια ζήτηση για ενέργεια φαίνεται να εμποδίζει τις προσπάθειες για βιωσιμότητα. Νωρίτερα φέτος, τόσο η Google όσο και η Microsoft δήλωσαν ότι δεν είναι σε καλό δρόμο για να επιτύχουν τους κλιματικούς τους στόχους.
Η ζήτηση για κέντρα δεδομένων θα συνεχίσει να αυξάνεται, καθώς οι μεγάλες τεχνολογικές εταιρείες στοχεύουν σε πιο ισχυρά μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης. Και παρά το περιβαλλοντικό κόστος, οι ειδικοί υποστηρίζουν ότι οι «υποδομές δεδομένων και άλλες υποδομές ΑΙ» θα είναι οι μεγάλοι νικητές στην επόμενη φάση της τεχνολογίας.
Σύμφωνα με μελέτη της Goldman Sachs (GS), μια ερώτηση στο ChatGPT της OpenAI απαιτεί σχεδόν 10 φορές περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια σε σύγκριση με μια τυπική αναζήτηση στο Google. Ωστόσο, ο Sam Altman, ιδρυτής της OpenAI, είναι ένας από τους πολλούς τεχνολογικούς ηγέτες που ενδιαφέρονται να αξιοποιήσουν εναλλακτικές πηγές ενέργειας και νέες μεθόδους αποθήκευσης για να αντιμετωπίσουν το ενεργειακό αποτύπωμα της Τεχνητής Νοημοσύνης.
Όπως είναι πλέον γνωστό, οι τεχνολογικοί κολοσσοί, όπως η Microsoft, η Google, η Amazon, η Meta και η Apple, καταναλώνουν όλο και περισσότερη ενέργεια για να υποστηρίξουν την ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης. Σύμφωνα με την Goldman Sachs, η ζήτηση θα αυξηθεί κατά 160% έως το 2030, όταν τα κέντρα δεδομένων αναμένεται να αντιστοιχούν στο 8% της παραγόμενης ενέργειας στις ΗΠΑ.
Ωστόσο, με την άνοδο της ζήτησης αυξάνονται και οι ανησυχίες για τον αντίκτυπο στο περιβάλλον. Σύμφωνα με ανάλυση που δημοσίευσε την προηγούμενη εβδομάδα ο Guardian, οι εκπομπές από τα κέντρα δεδομένων τεσσάρων από τις μεγαλύτερες τεχνολογικές εταιρείες – Google, Microsoft, Meta και Apple – είναι πιθανότατα περίπου 662%, δηλαδή 7,62 φορές, υψηλότερες από τις επίσημες αναφορές.
Γιατί τόσο μεγάλη ζήτηση για data centers;
Τα «μεγαθήρια» της τεχνολογίας, όπως οι Google, Amazon (AWS), Microsoft (Azure), και Facebook (Meta), διαθέτουν τα δικά τους υπερσύγχρονα κέντρα δεδομένων. Αυτές οι εταιρίες έχουν τεράστιες απαιτήσεις σε επεξεργαστική ισχύ, αποθήκευση δεδομένων και παροχή cloud υπηρεσιών. Η κατασκευή και διαχείριση των δικών τους κέντρων δεδομένων τούς επιτρέπει να έχουν μεγαλύτερο έλεγχο στο infrastructure τους, βελτιστοποιώντας έτσι την απόδοση και την ασφάλεια των υπηρεσιών.
Πολλές άλλες τεχνολογικές εταιρείες, ειδικά μικρότερου και μεσαίου μεγέθους, δεν διαθέτουν τα δικά τους κέντρα δεδομένων. Αντίθετα, χρησιμοποιούν υπηρεσίες από τρίτους παρόχους, όπως η Amazon Web Services (AWS), η Microsoft Azure ή η Google Cloud. Αυτό τους επιτρέπει να «γλιτώνουν» το υψηλό κόστος κατασκευής και συντήρησης των δικών τους υποδομών, ενώ παράλληλα μπορούν να αυξάνουν ή να μειώνουν τη χρήση των υπηρεσιών ανάλογα με τις ανάγκες τους. Μπορούν δηλαδή να προσαρμόζουν άμεσα τις υπολογιστικές και αποθηκευτικές τους δυνατότητες, χωρίς να χρειάζεται να επενδύσουν σε επιπλέον εξοπλισμό.
Σε κάθε περίπτωση, όμως, η ζήτηση για κέντρα δεδομένων (data centers) από τεχνολογικές εταιρείες είναι ιδιαίτερα αυξημένη και, όπως όλα δείχνουν, θα συνεχίσει να αυξάνεται. Οι βασικοί λόγοι που συμβάλλουν σε αυτή τη ζήτηση είναι οι εξής:
- Ανάπτυξη του Cloud Computing: Οι τεχνολογικές εταιρείες χρησιμοποιούν όλο και περισσότερο υπηρεσίες cloud, όπως το Amazon Web Services (AWS), το Microsoft Azure και το Google Cloud. Αυτές οι υπηρεσίες επιτρέπουν την αποθήκευση και επεξεργασία δεδομένων σε απομακρυσμένα κέντρα δεδομένων, προσφέροντας στις εταιρείες ευελιξία αλλά και τη δυνατότητα να ρυθμίζουν τους πόρους τους ανάλογα με τις ανάγκες τους (π.χ. αύξηση της ζήτησης για υπηρεσίες κατά την περίοδο των εορτών). Η υιοθέτηση cloud solutions έχει αυξηθεί σημαντικά, με το 94% των επιχειρήσεων να χρησιμοποιούν κάποιο είδος cloud υπηρεσίας το 2021. Οι εταιρείες μπορούν έτσι να μειώσουν τα κόστη και να επιταχύνουν την ανάπτυξή τους, ενώ παράλληλα αντιμετωπίζουν τις προκλήσεις ασφάλειας που σχετίζονται με τη διαχείριση δεδομένων.
- Ραγδαία αύξηση του όγκου δεδομένων: Ο όγκος των δεδομένων που παράγεται από τις επιχειρήσεις και τις εφαρμογές τους, όπως τα μέσα κοινωνικής δικτύωσης, οι πλατφόρμες ανάλυσης δεδομένων και οι εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης, αυξάνεται ραγδαία. Η εκρηκτική αυτή ανάπτυξη απαιτεί αυξημένες δυνατότητες αποθήκευσης και υποδομών επεξεργασίας για να διαχειριστούν τα δεδομένα. Καθώς οι επιχειρήσεις επενδύουν σε τεχνολογίες αιχμής, γίνεται όλο και πιο επιτακτική η ανάγκη για λύσεις που μπορούν να υποστηρίξουν αυτή τη ροή δεδομένων.
- ΑΙ και Μηχανική Μάθηση (‘Machine Learning’): Οι εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης (AI) και μηχανικής μάθησης απαιτούν τεράστιους υπολογιστικούς πόρους για την επεξεργασία μεγάλων όγκων δεδομένων και την εκπαίδευση μοντέλων. Αυτή η διαδικασία είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη αλγορίθμων που μπορούν να αναγνωρίζουν πρότυπα και να κάνουν προβλέψεις. Οι υπολογιστικοί αυτοί πόροι φιλοξενούνται συνήθως σε ειδικά κέντρα δεδομένων, τα οποία παρέχουν την απαιτούμενη υποδομή και ασφάλεια για την υποστήριξη των προηγμένων αυτών εφαρμογών.
- Ανάπτυξη του Internet of Things (IoT): Με την αύξηση των συνδεδεμένων συσκευών μέσω του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT), που περιλαμβάνει αισθητήρες, έξυπνα σπίτια και συσκευές βιομηχανικού εξοπλισμού, δημιουργούνται τεράστιες ποσότητες δεδομένων. Αυτές οι συσκευές συλλέγουν και ανταλλάσσουν δεδομένα σε πραγματικό χρόνο, οδηγώντας σε απαιτήσεις για επεξεργασία και αποθήκευση. Για παράδειγμα, σύμφωνα με αναφορές, ο αριθμός των συνδεδεμένων συσκευών αναμένεται να φτάσει τα 75 δισεκατομμύρια μέχρι το 2025, γεγονός που αυξάνει τις απαιτήσεις για data centers. Η αυξημένη αυτή ανάγκη για υποδομές αποθήκευσης είναι κρίσιμη για την υποστήριξη και την ανάλυση των δεδομένων που παράγονται από το IoT σε διάφορους τομείς, όπως η υγειονομική περίθαλψη, οι έξυπνες πόλεις (‘smart cities’) και η βιομηχανία.
- Αύξηση στη χρήση υπηρεσιών Streaming: Η ραγδαία αύξηση της κατανάλωσης περιεχομένου μέσω υπηρεσιών streaming, όπως το Netflix, το YouTube και το Spotify, δημιουργεί ανάγκη για περισσότερα κέντρα δεδομένων που μπορούν να διαχειριστούν τον τεράστιο όγκο δεδομένων που μεταδίδονται καθημερινά. Σύμφωνα με πρόσφατες μελέτες, η χρήση streaming υπηρεσιών έχει διπλασιαστεί τα τελευταία χρόνια, ενισχύοντας την ανάγκη για περισσότερα κέντρα δεδομένων με αυξημένες δυνατότητες αποθήκευσης και επεξεργασίας. Αυτά τα κέντρα δεν παρέχουν μόνο τη δυνατότητα αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων, αλλά και την ταχεία επεξεργασία τους για να διασφαλιστεί η ομαλή εμπειρία του χρήστη. Επίσης, η μετάβαση σε ποιότητα HD και 4K απαιτεί ακόμα μεγαλύτερους πόρους, προσθέτοντας πίεση στις υποδομές.
- Ασφάλεια Δεδομένων: Η ασφάλεια των δεδομένων αποτελεί έναν από τους μεγαλύτερους «πονοκεφάλους» των εταιρειών στη σημερινή ψηφιακή εποχή. Με την αύξηση κυβερνοεπιθέσεων και παραβιάσεων, οι οργανισμοί επενδύουν όλο και περισσότερο σε ασφαλέστερες υποδομές και τεχνολογίες για την προστασία των ευαίσθητων πληροφοριών τους. Πρόκειται για επενδύσεις που περιλαμβάνουν τη χρήση προηγμένων συστημάτων κρυπτογράφησης, την εφαρμογή πρωτοκόλλων ασφαλείας και την εκπαίδευση του προσωπικού σε θέματα κυβερνοασφάλειας. Ως αποτέλεσμα, παρατηρείται αυξημένη ζήτηση για κέντρα δεδομένων που πληρούν αυστηρότερα πρότυπα ασφαλείας και είναι ικανά να αντιμετωπίσουν τις σύγχρονες απειλές στον κυβερνοχώρο.
Η αυξημένη ζήτηση για κέντρα δεδομένων παρατηρείται παγκοσμίως, με τις αγορές της Ασίας και της Βόρειας Αμερικής να παρουσιάζουν τη μεγαλύτερη ανάπτυξη στον τομέα.
