استهلاك الطاقة المتزايد للذكاء الاصطناعي يثير المخاوف

حقق الذكاء الاصطناعي (AI) تقدماً كبيراً في السنوات الأخيرة، مما أحدث ثورة في التفاعلات بين الإنسان والآلة وتمكين المهام المعقدة. ومع ذلك، مع توسع قدرات الذكاء الاصطناعي، يزداد استهلاكه للطاقة، مما يثير مخاوف بشأن تأثيره البيئي والآثار الاقتصادية.

التوسع السريع لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي

في عالم الذكاء الاصطناعي، تطورت المهام البسيطة مثل تشغيل مفتاح الإضاءة إلى تفاعلات معقدة ذات آثار هائلة على الموارد. سلطت كيت كروفورد وفلادان جولر، في تحليلهما لعام 2018، الضوء على الشبكة المعقدة لاستخراج الموارد والعمل البشري ومعالجة الخوارزميات المشاركة حتى في التفاعلات الروتينية للذكاء الاصطناعي. ارتفعت الطاقة والموارد الحاسوبية المطلوبة لتفاعلات الذكاء الاصطناعي على مر السنين، متجاوزة النمو المتوقع وفقاً لقانون مور.

كشف دراسة أجريت في عام 2021 عن زيادة بمقدار 300,000 ضعف في القوة الحاسوبية المستخدمة لتدريب نماذج التعلم العميق الكبيرة لمعالجة اللغات الطبيعية وتطبيقات أخرى في ست سنوات فقط، متجاوزة وتيرة قانون مور. أصبح استهلاك الطاقة المرتبط بالذكاء الاصطناعي، خاصة في مراكز البيانات، مصدر قلق كبير.

الاستهلاك المتصاعد للطاقة من قبل الذكاء الاصطناعي

من الصعب الحصول على تقديرات دقيقة لاستهلاك الكهرباء من قبل الذكاء الاصطناعي، مما يجعل من الصعب قياس مدى المشكلة بالكامل. ومع ذلك، تلقي التقارير الحديثة الضوء على حجم استهلاك الطاقة. على سبيل المثال، أفادت Google أن الذكاء الاصطناعي شكل 10 إلى 15٪ من إجمالي استهلاكها للكهرباء في عام 2021، ما يعادل حوالي 2.3 تيراواط ساعة سنوياً، وهو ما يقابل مدينة بحجم أتلانتا.

علاوة على ذلك، إذا تم استخدام نظام ذكاء اصطناعي مثل ChatGPT لكل بحث على Google، فقد يرتفع استهلاك الكهرباء إلى 29.2 تيراواط ساعة في السنة. يضيف الطلب على رقائق الكمبيوتر المتخصصة في الذكاء الاصطناعي، حيث تقاس الرقائق الفردية الآن بالتيرا فلوبس وتوجد آلاف منها في مزارع خوادم الذكاء الاصطناعي، إلى استهلاك الكهرباء.

من المتوقع أن تشحن شركة Nvidia، الشركة الرائدة في تصنيع الرقائق المتخصصة في الذكاء الاصطناعي، 1.5 مليون وحدة خادم ذكاء اصطناعي سنوياً بحلول عام 2027. ومع ذلك، فإن تشغيل هذه الخوادم بأقصى سعة سيستهلك أكثر من 85 تيراواط ساعة من الكهرباء سنوياً، متجاوزاً احتياجات الطاقة للعديد من الدول الصغيرة.

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

الأثر الاقتصادي لاستهلاك الطاقة من قبل الذكاء الاصطناعي

يترجم الاستهلاك الكبير للطاقة من قبل الذكاء الاصطناعي إلى تكاليف كبيرة، مما يؤثر على إمكانية الوصول إليه على نطاق واسع. بينما ذكر سام ألتمان في البداية أن ChatGPT يكلف "سنتات فردية لكل محادثة"، بلغت تكاليف الحوسبة لـ ChatGPT وحدها 700,000 دولار في اليوم بحلول فبراير 2023.

إذا تم تعميم ذلك على محركات البحث مثل Google وBing، التي تخدم مئات الملايين من المستخدمين يومياً، تصبح العبء المالي لتوفير الوصول إلى نماذج الذكاء الاصطناعي المتقدمة واضحاً. تعمل التكاليف المرتفعة المرتبطة باستخدام الذكاء الاصطناعي كعائق أمام جعل أفضل نماذج الذكاء الاصطناعي متاحة للجمهور.

تحديات إنتاج عتاد الذكاء الاصطناعي

يقدم إنتاج عتاد الحوسبة للذكاء الاصطناعي مجموعة خاصة به من التحديات، مما يساهم في ندرته وتكاليفه العالية. يبدأ إنتاج الرقائق بتكرير السيليكون إلى مستويات نقاء قصوى، وهي عملية كثيفة الاستهلاك للطاقة. تتطلب عملية التصوير الضوئي، الحيوية لنمذجة الرقائق، تطوير تقنية التصوير الضوئي بالأشعة فوق البنفسجية القصوى (EUV)، وهي تقنية معقدة ومكلفة تستخدم ضوءاً بطول موجي يبلغ 13.5 نانومتر.

يتطلب التصوير الضوئي بالأشعة فوق البنفسجية القصوى مكونات متخصصة، مثل الليزرات عالية الطاقة والمرايا فائقة النعومة. شركة ASML الهولندية هي المنتج الوحيد لآلات التصوير الضوئي بالأشعة فوق البنفسجية القصوى لإنتاج الرقائق، وتبلغ أسعار هذه الآلات أكثر من 100 مليون دولار لكل منها.

سلسلة التوريد العالمية وكثافة الطاقة

انتقلت صناعة أشباه الموصلات العالمية جزءاً كبيراً من إنتاجها إلى آسيا، حيث تُستخدم التكنولوجيا المتقدمة في كثير من الأحيان. ومن التعدين إلى الصهر والتصنيع، تعتمد إنتاج الرقائق بشكل كبير على البنية التحتية الصناعية كثيفة الاستهلاك للطاقة، بما في ذلك النقل عبر سفن الحاويات وشركات الطيران.

تظل تعقيدات البنية التحتية لسلسلة التوريد العالمية وبصمتها الكربونية تحديات كبيرة في الانتقال إلى ممارسات أكثر استدامة. إن الفكرة القائلة بأن البيانات وأشباه الموصلات هي "النفط الجديد" مضللة، إذ تعتمد على موارد طاقة رخيصة ووفيرة لتكون ذات قيمة.

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

شركات الذكاء الاصطناعي وتحويل البيانات إلى أرباح

تعتمد شركات الذكاء الاصطناعي الكبرى، مثل أمازون مع أجهزتها إيكو، بشكل متزايد على بيانات المستخدمين لتغطية تكاليف الأجهزة والطاقة وتحقيق الأرباح. وتولّد تفاعلات الذكاء الاصطناعي، مثل الأوامر الصوتية، نقاط بيانات قيّمة، مما يحول المستخدمين إلى مستهلكين وموارد ومساهمين في تطوير الذكاء الاصطناعي.

يُعد تحويل هذه البيانات إلى أرباح أمراً أساسياً لشركات الذكاء الاصطناعي لاستدامة عملياتها، مما يجعل خصوصية البيانات والأخلاقيات قضايا حرجة في نظام الذكاء الاصطناعي البيئي.

مستقبل الذكاء الاصطناعي واستهلاك الطاقة

مع استمرار توسع "المجمع الصناعي للذكاء الاصطناعي"، تزداد المخاوف بشأن استهلاكه للطاقة واستخدامه للموارد. وتسلط جهود سام ألتمان، الرئيس التنفيذي لشركة أوبن إيه آي، في تأمين التمويل لمصانع تصنيع أشباه الموصلات، الضوء على الطلب المتزايد على الأجهزة المتقدمة في قطاع الذكاء الاصطناعي.

يعتمد مستقبل الذكاء الاصطناعي على إيجاد حلول مستدامة لاحتياجاته من الطاقة، مع معالجة التحديات المرتبطة بإنتاج الأجهزة وسلاسل التوريد وخصوصية البيانات. ومع استمرار الذكاء الاصطناعي في تحويل التفاعلات بين الإنسان والآلة، يصبح التوازن بين التقدم التكنولوجي والمسؤولية البيئية أكثر أهمية بشكل متزايد.