تزايد استهلاك الذكاء الاصطناعي للطاقة يثير المخاوف

لقد حقق الذكاء الاصطناعي تقدماً ملحوظاً في السنوات الأخيرة، مُحدثاً ثورة في التفاعل بين الإنسان والآلة ومُمكّناً من إنجاز مهام معقدة. ومع ذلك، فمع توسع قدرات الذكاء الاصطناعي، يزداد استهلاكه للطاقة، مما يثير مخاوف بشأن تأثيره البيئي وتداعياته الاقتصادية.

التوسع السريع لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي

في عالم الذكاء الاصطناعي، تطورت مهام بسيطة كتشغيل مفتاح الإضاءة إلى تفاعلات معقدة ذات آثار هائلة على الموارد. وقد سلطت كيت كروفورد وفلادان جولر، في تحليلهما لعام 2018، الضوء على الشبكة المعقدة منtracالموارد، والعمل البشري، والمعالجة الخوارزمية التي تنطوي عليها حتى أبسط تفاعلات الذكاء الاصطناعي. وقد ارتفعت الطاقة والموارد الحاسوبية اللازمة لتفاعلات الذكاء الاصطناعي بشكل كبير على مر السنين، متجاوزة النمو المتوقع وفقًا لقانون مور.

كشفت دراسة أجريت عام 2021 عن زيادة قدرها 300 ألف ضعف في القدرة الحاسوبية المستخدمة لتدريب نماذج التعلم العميق الضخمة لمعالجة اللغة الطبيعية وغيرها من التطبيقات في غضون ست سنوات فقط، متجاوزةً بذلك وتيرة قانون مور. وقد أصبح استهلاك الطاقة المرتبط بالذكاء الاصطناعي، لا سيما في مراكز البيانات، مصدر قلق بالغ.

استهلاك الطاقة المتزايد للذكاء الاصطناعي

يُعدّ الحصول على تقديرات دقيقة لاستهلاك الذكاء الاصطناعي للكهرباء أمرًا صعبًا، مما يُصعّب تقييم حجم المشكلة بالكامل. مع ذلك، تُسلّط التقارير الحديثة الضوء على حجم استهلاك الطاقة. فعلى سبيل المثال، أفادت جوجل بأن الذكاء الاصطناعي شكّل ما بين 10 و15% من إجمالي استهلاكها للكهرباء في عام 2021، أي ما يُعادل حوالي 2.3 تيراواط ساعة سنويًا، وهو ما يُقارب استهلاك مدينة بحجم أتلانتا.

علاوة على ذلك، إذا استُخدم نظام ذكاء اصطناعي مثل ChatGPT في كل عملية بحث على جوجل، فقد يرتفع استهلاك الكهرباء إلى مستوى مذهل يبلغ 29.2 تيراواط ساعة سنويًا. ويُضاف إلى ذلك الطلب المتزايد على رقائق الكمبيوتر المتخصصة في الذكاء الاصطناعي، والتي تُقاس قدرة كل رقاقة منها حاليًا بوحدة تيرا فلوبس، وتوجد آلاف منها في مزارع خوادم الذكاء الاصطناعي.

من المتوقع أن تقوم شركة Nvidia، وهي شركة رائدة في تصنيع الرقائق المتخصصة في الذكاء الاصطناعي، بشحن 1.5 مليون وحدة خادم ذكاء اصطناعي سنويًا بحلول عام 2027. ومع ذلك، فإن تشغيل هذه الخوادم بكامل طاقتها سيستهلك أكثر من 85 تيراواط ساعة من الكهرباء سنويًا، مما يتجاوز احتياجات الطاقة للعديد من الدول الصغيرة.

أعرب سام ألتمان، الرئيس التنفيذي لشركة OpenAI، عن قلقه بشأن تزايد استهلاك الذكاء الاصطناعي للطاقة والحاجة إلى تحقيق اختراقات في إنتاج الطاقة، مثل الاندماج النووي أو الطاقة الشمسية الأكثر فعالية من حيث التكلفة مع قدرات التخزين.

الأثر الاقتصادي لاستهلاك الطاقة في الذكاء الاصطناعي

يستهلك الذكاء الاصطناعي كميات هائلة من الطاقة، مما يترتب عليه تكاليف باهظة، ويؤثر على انتشاره الواسع. فبينما ذكر سام ألتمان في البداية أن تكلفة ChatGPT "لا تتجاوز بضعة سنتات لكل محادثة"، إلا أن تكاليف الحوسبة الخاصة بـ ChatGPT وحدها بلغت 700 ألف دولار يوميًا بحلول فبراير 2023.

إذا ما تم تعميم هذا الأمر على محركات البحث مثل جوجل وبينج، التي تخدم مئات الملايين من المستخدمين يوميًا، يتضح العبء المالي لتوفير الوصول إلى نماذج الذكاء الاصطناعي المتقدمة. فالتكاليف الباهظة المرتبطة باستخدام الذكاء الاصطناعي تشكل عائقًا أمام إتاحة أفضل نماذج الذكاء الاصطناعي للجمهور.

تحديات إنتاج أجهزة الذكاء الاصطناعي

يُمثل إنتاج أجهزة الحوسبة الخاصة بالذكاء الاصطناعي تحدياتٍ خاصة، مما يُسهم في ندرتها وارتفاع تكلفتها. يبدأ إنتاج الرقائق بتنقية السيليكون إلى مستويات نقاء فائقة، وهي عملية تستهلك كميات هائلة من الطاقة. وقد استلزمت عملية الطباعة الحجرية، الضرورية لتشكيل الرقائق، تطوير تقنية الطباعة الحجرية الضوئية بالأشعة فوق البنفسجية المتطرفة (EUV)، وهي تقنية معقدة ومكلفة تستخدم ضوءًا بطول موجي يبلغ 13.5 نانومتر.

تتطلب تقنية الطباعة الضوئية بالأشعة فوق البنفسجية القصوى مكونات متخصصة، مثل الليزر عالي الطاقة والمرايا فائقة النعومة. وتُعد شركة ASML الهولندية المُصنِّع الوحيد لآلات الطباعة الضوئية بالأشعة فوق البنفسجية القصوى لإنتاج الرقائق الإلكترونية، ويبلغ سعر الآلة الواحدة منها أكثر من 100 مليون دولار أمريكي.

سلسلة التوريد العالمية وكثافة الطاقة

حوّلت صناعة أشباه الموصلات العالمية جزءاً كبيراً من إنتاجها إلى آسيا، حيث تُستخدم التكنولوجيا المتقدمة بكثرة. وتعتمد صناعة الرقائق، بدءاً من التعدين ووصولاً إلى التكرير والتصنيع، اعتماداً كبيراً على بنية تحتية صناعية كثيفة الاستهلاك للطاقة، بما في ذلك النقل عبر سفن الحاويات والطائرات.

لا تزال التعقيدات والبصمة الكربونية المرتبطة بسلسلة التوريد العالمية هذه تشكل تحديات كبيرة أمام التحول إلى ممارسات أكثر استدامة. إن فكرة أن البيانات وأشباه الموصلات هي "النفط الجديد" مضللة، إذ تعتمد قيمتها على موارد طاقة وفيرة وبأسعار معقولة.

في حين أن الذكاء الاصطناعي المدعوم بالبيانات وأشباه الموصلات يمكن أن يعزز كفاءة الطاقة، إلا أنه يتطلب تحولاً جذرياً في المبادئ الاقتصادية لتسخير الطاقة الفائضة بشكل فعال.

شركات الذكاء الاصطناعي واستثمار البيانات

تعتمد شركات الذكاء الاصطناعي الكبرى، مثل أمازون بأجهزتها إيكو، بشكل متزايد على بيانات المستخدمين لتغطية تكاليف الأجهزة والطاقة وتحقيق الأرباح. وتُنتج تفاعلات الذكاء الاصطناعي، كالأوامر الصوتية، بيانات قيّمة، مما يحوّل المستخدمين إلى مستهلكين وموارد ومساهمين في تطوير الذكاء الاصطناعي.

يصبح تحقيق الربح من هذه البيانات أمراً ضرورياً لشركات الذكاء الاصطناعي للحفاظ على عملياتها، مما يجعل خصوصية البيانات وأخلاقياتها من الشواغل الحاسمة في النظام البيئي للذكاء الاصطناعي.

مستقبل الذكاء الاصطناعي واستهلاك الطاقة

مع استمرار توسع مجمع الذكاء الاصطناعي الصناعي، تتزايد المخاوف بشأن استهلاكه للطاقة واستخدامه للموارد. وتُبرز جهود سام ألتمان، الرئيس التنفيذي لشركة OpenAI، لتأمين التمويل اللازم لمصانع تصنيع أشباه الموصلات، الحاجة الماسة إلى أجهزة متطورة في قطاع الذكاء الاصطناعي.

يتوقف مستقبل الذكاء الاصطناعي على إيجاد حلول مستدامة لتلبية احتياجاته من الطاقة، مع معالجة التحديات المرتبطة بإنتاج الأجهزة وسلاسل التوريد وحماية البيانات. ومع استمرار الذكاء الاصطناعي في إحداث تحول جذري في التفاعلات بين الإنسان والآلة، يصبح التوازن بين التقدم التكنولوجي والمسؤولية البيئية أمراً بالغ الأهمية.