قد تستهلك مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي طاقة أكثر من مدن بأكملها

تتزايد متطلبات الطاقة للذكاء الاصطناعي والحوسبة السحابية بشكلٍ هائل. فمراكز البيانات، التي كانت في السابق تستهلك كمياتٍ كبيرة من الطاقة، أصبحت الآن ضخمة لدرجة أنها قد تتجاوز قريباً استهلاك مدن بأكملها، أو حتى ولايات أمريكية، من الكهرباء. ويتسابق مطورو هذه المرافق لتأمين الطاقة والأراضي لمواكبة هذا الارتفاع الهائل في الطلب، والمدفوع بشكلٍ كبير بتطورات الذكاء الاصطناعي.

شهدت مراكز البيانات خلال العقد الماضي ارتفاعاً هائلاً في احتياجاتها من الكهرباء، مما يعكس أهميتها في الاقتصاد العالمي. وتضم هذه المرافق خوادم تُشغّل تطبيقاتٍ لكل شيء، بدءاً من العمليات التجارية وصولاً إلى التطبيقات اليومية.

مع صعود الذكاء الاصطناعي، أصبح توفير الأراضي والطاقة اللازمة لتلبية هذه المتطلبات تحديًا كبيرًا. يتحدث المطورون الآن عن مجمعات ضخمة بقدرة جيجاوات، يستهلك كل منها مليار واط من الطاقة. وللمقارنة، هذا يعادل ضعف استهلاك جميع منازل بيتسبرغ من الكهرباء تقريبًا العام الماضي.

سباق الطاقة: مراكز بيانات أكبر، مشاكل أكبر

تصف آلي فين،dent شركة لانسيوم، وهي شركة مقرها تكساس متخصصة في تأمين الأراضي والطاقة لمراكز البيانات، الأمر بأنه "سباق العمر نحو الهيمنة العالمية" في مجال الذكاء الاصطناعي. وقالت: "بصراحة، الأمر يتعلق بالأمن القومي والأمن الاقتصادي"

يدفع هذا التنافس شركات التكنولوجيا إلى استثمار مليارات الدولارات في بناء منشآت أكبر. فهم لا يرون استخداماً أفضل لرأس مالهم من دعم طفرة الذكاء الاصطناعي.

لكن هذا التوسع السريع يختبر حدوداً قصوى. فمصادر الطاقة المتجددة، كالطاقة الشمسية وطاقة الرياح، غير موثوقة بسبب تقلبات الطقس. ويتفق المطورون على ضرورة سد الفجوة بالغاز الطبيعي، رغم أنه يبطئ وتيرة خفض انبعاثات الكربون.

يقول نات سالستروم، كبير مسؤولي الطاقة في شركة Tract، وهي شركة مقرها دنفر تقوم بشراء الأراضي لمراكز البيانات، إن المرافق "تستنفد طاقتها من البنية التحتية الحالية للمرافق". ببساطة، لم يتم بناء شبكات الطاقة للتعامل مع الحجم الذي تتطلبه مراكز البيانات هذه الآن.

يُعدّ توفر الأراضي المناسبة مشكلة أخرى. يوضح سالستروم أن قطع الأراضي المخصصة للصناعة، والتي يمكنها استضافة منشآت ضخمة، آخذة في التقلص. ويضطر المطورون إلى البحث عن أسواق جديدة خارج المراكز الراسخة مثل فرجينيا، الرائدة عالميًا في تشغيل مراكز البيانات. وتواجه شبكة الكهرباء في فرجينيا مشاكل في الموثوقية، مع ارتفاع الطلب على الطاقة وتناقص الإمدادات نتيجة إغلاق محطات الفحم والغاز الطبيعي القديمة.

استحوذت Tract على أكثر من 23 ألف فدان لتطوير مراكز البيانات في جميع أنحاء الولايات المتحدة. ويشمل ذلك أراضي في مقاطعة ماريكوبا بولاية أريزونا، بالقرب من فينيكس، ومقاطعة ستوري بولاية نيفادا، بالقرب من رينو. ومؤخراً، اشترت Tract مساحة 2100 فدان في باكاي بولاية أريزونا، لبناء أحد أكبر مجمعات مراكز البيانات في الولايات المتحدة. وتعمل الشركة حالياً على تأمين ما يصل إلى 1.8 جيجاوات من الطاقة للموقع، وهو ما يكفي لدعم 40 مركز بيانات منفصل.

يُعادل استهلاك مجمع مراكز البيانات لواحد جيجاوات من الطاقة سنويًا استهلاك الطاقة لـ 700 ألف منزل أو مدينة يبلغ عدد سكانها 1.8 مليون نسمة. ويكشف تحليل شبكة CNBC أن مثل هذا المرفق سيستهلك طاقة في عام واحد أكثر مما تستهلكه ولايات ألاسكا أو رود آيلاند أو فيرمونت.

ما يعنيه ذلك للمجتمعات

يستهلك مركز البيانات الذي تديره شركات التكنولوجيا الكبرى حاليًا 40 ميغاواط من الطاقة في المتوسط. لكن مرافق أكبر قيد الإنشاء. فبحسب مجموعة بوسطن الاستشارية، يجري العمل حاليًا على إنشاء مجمعات بيانات بقدرة 250 ميغاواط أو أكثر.

بحلول ثلاثينيات القرن الحالي، ستصبح مجمعات مراكز البيانات التي تستهلك 500 ميغاواط - أو نصف غيغاواط - شائعة. ستستهلك هذه المرافق من الكهرباء ما يعادل استهلاك 350 ألف منزل.

أصبحت تكساس مركزًا رئيسيًا لمراكز البيانات نظرًا للوائحها الأقل تقييدًا ومواردها الوفيرة من الطاقة. يستطيع المطورون هناك تصميم حلول الطاقة بما يتناسب مع مواقع محددة. ويصف سالستروم تكساس بأنها "أفضل مختبر تجريبي في العالم لتطبيق حلول الطاقة الخاصة بك"

حوّلت شركة لانسيوم، ومقرها هيوستن، تركيزها من تعدين العملات المشفرة إلى البنية التحتية للذكاء الاصطناعي في أواخر عام 2022. وتدير الشركة حاليًا خمسة مجمعات لمراكز البيانات في مراحل تطوير مختلفة. سيتم افتتاح أحدها في أبيلين، تكساس، في أوائل عام 2025 بقدرة 250 ميغاواط، على أن ترتفع إلى 1.2 غيغاواط بحلول عام 2026.

مع تزايد احتياجات الطاقة، يتعين على المطورين معالجة المشكلات المحتملة للمجتمعات المجاورة. ويشمل ذلك ضمان عدم ارتفاع تكاليف الكهرباء والحفاظ على استقرار شبكة الكهرباء. يقول فين: "لن يستمر أحد في الموافقة على إنشاء منشآت جديدة إذا تسببت في انقطاع التيار الكهربائي المحلي". ولذلك، يقوم المطورون بربط مراكز البيانات بمحطات توليد الطاقة الجديدة لتجنب هذه المشكلات.

الطاقة المتجددة، والطاقة النووية، ومستقبل الطاقة

على الرغم من تفضيل المطورين للطاقة المتجددة، فمن الواضح أن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وحدهما لن يلبيا الطلب. فاعتماد هذه المصادر على الأحوال الجوية يجعلها غير موثوقة للعمليات الحيوية، مثل البورصات المالية، التي تعتمد على مراكز البيانات.

لا يُعدّ انقطاع الخدمة خيارًا متاحًا لمرافق مثل تلك التي تديرها شركة إكوينكس، والتي تستضيف أحمال عمل بالغة الأهمية. وقال جون لين، المدير العام لخدمات مراكز البيانات في إكوينكس، إن مرافقها تظل متصلة بالإنترنت لأكثر من 99% من الوقت.

لمعالجة مخاوف الموثوقية، تستكشف الشركات الكبرى الطاقة النووية. تدعم مايكروسوفت إعادة تشغيل محطة ثري مايل آيلاند النووية في بنسلفانيا. وتستثمر أمازون وجوجل في مفاعلات نووية صغيرة.

مع ذلك، تنطوي الطاقة النووية على تحدياتها الخاصة. فقد تأخر بناء المفاعلات الجديدة في جورجيا لسنوات، وتجاوزت ميزانيتها مليارات الدولارات. وحتى الآن، لا يزال الغاز الطبيعي المصدر الرئيسي للطاقة لمراكز البيانات.

يقول فين من شركة لانسيوم إن الاستثمارات في توليد الطاقة بالغاز قد تشمل تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه في البطاريات للحد من الأثر البيئي. ومع مرور الوقت، يمكن لتوسيع نطاق الطاقة المتجددة، وخفض تكاليف البطاريات، والاستفادة من الذكاء الاصطناعي لرفع الكفاءة، أن يقلل الاعتماد على الغاز.

لكن في الوقت الراهن، يُعقّد النمو السريع لمراكز البيانات الجهود المبذولة لتحقيق أهداف خفض الانبعاثات. ويحذر.

يؤكد المطورون أن هذه المرافق ضرورية للاقتصاد، رغم أنها تُحدث اضطرابًا في أسواق الطاقة وتُرهق شبكات الكهرباء. ومع توقعات بوصول قدرة مراكز البيانات إلى خمسة جيجاوات في المستقبل، فإنها تُصبح بسرعة من أهم مصادر استهلاك الطاقة. وسواءً كان ذلك من خلال الابتكار أو الوقود الأحفوري، فإن السباق نحو تزويد الذكاء الاصطناعي بالطاقة يُواصل إعادة تشكيل مشهد الطاقة العالمي.