Зростаючий апетит дата-центрів до водних ресурсів обіцяє створити значні виклики не лише для населення Сполучених Штатів, а й для самої технологічної індустрії. Штучний інтелект (ШІ) виявився надзвичайно “спраглим” до води. Згідно з прогнозами, до 2030 року додаткова потреба центрів обробки даних (ЦОД) у водних ресурсах на території США може досягти обсягів, співмірних із денним споживанням води цілим Нью-Йорком.
Вода як критичний ресурс для ЦОД
Ці тривожні висновки були представлені в новому, ще не рецензованому дослідженні під керівництвом Шаолея Рена, доцента кафедри електротехніки та комп’ютерної інженерії Каліфорнійського університету в Ріверсайді. Публікація на препринт-сервері arXiv висвітлює, як обмежена пропускна здатність муніципальних водних систем стає ключовим “вузьким місцем” для подальшого розширення дата-центрів. Аби уникнути перекладання фінансового тягаря на плечі місцевих платників податків, технологічні гіганти активно укладають угоди з громадами та інвестують значні кошти – подекуди сотні мільйонів доларів – у модернізацію водної інфраструктури.
“Ці компанії працюють заради прибутку. Тому, на мою думку, очевидно, що тут щось не так”, – прокоментував ситуацію Рен у розмові з Gizmodo.
Чому ШІ потребує так багато води?
Причина такої “спраги” ШІ криється в самій природі роботи дата-центрів. Вони функціонують цілодобово, генеруючи величезну кількість тепла внаслідок щільного розміщення серверів, мережевого обладнання та іншої IT-інфраструктури. Рідинне охолодження вважається найефективнішим методом запобігання перегріву та відмов систем, але воно вимагає значних обсягів води. Хоча технологічні компанії часто запевняють, що їхні системи охолодження з “замкненим циклом” ефективно рециркулюють більшість води, мінімізуючи споживання, навіть такі системи можуть потребувати колосальної кількості води. Особливо це стосується тих, що використовують випарні градирні (системи для відведення тепла за межі об’єкта).
За даними дослідження, піковий добовий попит на воду – тобто обсяг, необхідний у найспекотніші дні року – для великого сучасного дата-центру з випарним охолодженням може перевищувати 1 мільйон галонів (приблизно 3,785 мільйона літрів). Для деяких запланованих об’єктів цей показник може сягати 8 мільйонів галонів (близько 30,28 мільйона літрів). Громадські водопровідні мережі проектуються з розрахунком на стабільне задоволення максимального попиту. Саме тому пікове водоспоживання дата-центрів є критично важливим фактором при плануванні інфраструктури та забезпеченні надійності роботи. Проте, більшість операторів ЦОД розкривають лише загальні показники річного споживання води.
Для детальної оцінки пікового навантаження дата-центрів у США, команда Рена проаналізувала дані з державних реєстрів та баз даних водопостачальних компаній. Результати показали, що за поточного рівня водоємності, до 2030 року дата-центри США потребуватимуть додаткової пікової пропускної здатності водопостачання в обсязі від 697 мільйонів до 1,45 мільярда галонів на добу. Це еквівалентно денному водопостачанню Нью-Йорк-Сіті. Вартість створення такої інфраструктури може коливатися від 10 до 58 мільярдів доларів (від 390 млн ₴ до 2,26 трлн ₴ за поточним курсом), причому значна частина цих витрат ляже на місцеві громади, де розташовані дата-центри. Рен підкреслює, що це “дуже консервативна” оцінка, оскільки його команда виходила з припущення, що співвідношення пікового та середнього добового споживання води становить лише 4,5, що знаходиться на нижній межі можливого діапазону.
Наслідки та можливі рішення
Ця ситуація створює комплекс проблем для технологічного сектору. Недостатня розвиненість водної інфраструктури може ускладнити реалізацію нових проектів дата-центрів, призвести до зростання витрат, затримок у будівництві та зменшення масштабів проектів. У разі дефіциту води компаніям доведеться переходити на “сухе” охолодження, яке використовує повітря замість води. Цей метод є менш ефективним та призводить до збільшення споживання електроенергії, створюючи додаткове навантаження на енергомережі, особливо в літній період.
Рен та його колеги пропонують кілька перспективних рішень. По-перше, вони наголошують на необхідності зобов’язати дата-центри звітувати про свої пікові потреби у воді, а не лише про загальне річне споживання. По-друге, рекомендують активно розвивати партнерські програми між бізнесом та громадами для спільного фінансування модернізації водної інфраструктури, щоб уникнути надмірного фінансового навантаження на місцевих мешканців.
Думка ІТ-Блогу: Ситуація з водоспоживанням дата-центрів висвітлює фундаментальний конфлікт між стрімким розвитком ШІ та обмеженістю природних ресурсів. Це стимулюватиме інновації в галузі енергоефективності та розробку нових, менш водоємних технологій охолодження, а також посилить дискусію про сталий розвиток у високотехнологічному секторі.
Подробиці можна знайти на сайті: itc.ua