بر اساس گزارش تازهای که واحد تحقیقاتی انرژی بلومبرگ (BloombergNEF) در تیرماه ۱۴۰۵ منتشر کرده، دیتاسنترهای آمریکا تا سال ۲۰۳۵ حدود ۲۰ درصد از کل برق مصرفی این کشور را به خود اختصاص خواهند داد؛ رقمی که امروز تنها ۵.۹ درصد است. این جهش بزرگ، مستقیماً نتیجه رشد بیسابقه هوش مصنوعی و ساختوساز سریع دیتاسنترهای غولپیکر برای پاسخگویی به این تقاضاست.
عدد پشت این پیشبینی حتی چشمگیرتر از درصد آن است: بلومبرگ برآورد کرده تقاضای برق دیتاسنترها تا سال ۲۰۳۵ به ۱۹۴ گیگاوات برسد؛ یعنی معادل ظرفیت تولید تقریباً ۱۹۴ نیروگاه هستهای سنتی. این پیشبینی خودش هم جهشی ۸۳ درصدی نسبت به آخرین برآورد BloombergNEF در دسامبر گذشته است؛ نشانهای روشن از اینکه حتی تخمینهای اخیر تحلیلگران هم مدام رو به بالا اصلاح میشوند. در این مقاله بررسی میکنیم چرا این رشد اینقدر سریع است، آیا شبکه برق آمریکا اصلاً توان همراهی با آن را دارد، و شرکتهای فناوری چه راهکارهایی برای عبور از این بحران در پیش گرفتهاند.
گزارش تازه BloombergNEF چه میگوید؟
گزارش BloombergNEF که سهشنبه ۲۱ جولای منتشر شد، یکی از دقیقترین و بهروزترین تحلیلها درباره آینده مصرف برق در آمریکاست. طبق این گزارش، مسیر رشد مصرف برق دیتاسنترها اینگونه پیشبینی میشود:
از ۵.۹ درصد امروز تا ۲۰ درصد در ۲۰۳۵؛ جهش ۸۳ درصدی نسبت به پیشبینی قبلی
| سال | سهم دیتاسنترها از مصرف برق آمریکا |
|---|---|
| امروز (۲۰۲۶) | ۵.۹ درصد |
| ۲۰۳۰ (برآورد) | حدود ۱۲ درصد |
| ۲۰۳۵ (برآورد) | حدود ۲۰ درصد |
این روند صعودی نشان میدهد رشد مصرف برق دیتاسنترها یک منحنی خطی ساده نیست، بلکه هر سال شتاب بیشتری میگیرد. تحلیلگران BloombergNEF این جهش را نتیجه مستقیم گسترش سریعتر از حد انتظار پروژههای هوش مصنوعی در سالهای اخیر میدانند.
چرا مصرف برق دیتاسنترها اینقدر سریع رشد میکند؟
دلیل اصلی این جهش، ماهیت متفاوت نسل جدید دیتاسنترهاست. برخلاف دیتاسنترهای سنتی که عمدتاً برای ذخیرهسازی داده و سرویسهای وب طراحی میشدند، دیتاسنترهای امروزی برای آموزش و اجرای مدلهای هوش مصنوعی مولد ساخته میشوند؛ کاری که بهمراتب پردازش سنگینتر و درنتیجه برق بیشتری نیاز دارد.
نقش هوش مصنوعی مولد و مدلهای زبانی بزرگ
آموزش و اجرای مدلهای زبانی بزرگ نیازمند هزاران پردازنده گرافیکی قدرتمند است که بهصورت شبانهروزی و با مصرف انرژی بسیار بالا کار میکنند. هرچه رقابت شرکتهای فناوری بر سر ساخت مدلهای بزرگتر و قویتر شدیدتر میشود، تقاضا برای این نوع زیرساخت هم به همان نسبت رشد میکند.
پروژههای غولپیکر مایکروسافت و متا
برای درک بهتر مقیاس این رشد، کافی است به چند نمونه واقعی نگاه کنیم. مایکروسافت در حال ساخت دیتاسنتری با ظرفیت ۲ گیگاوات در شهر پکاس در ایالت تگزاس است؛ در همین حال، متا هم پروژهای در ریچلند پریش در ایالت لوئیزیانا در دست ساخت دارد که ظرفیت آن میتواند تا ۵ گیگاوات هم برسد. این دو نمونه تنها بخش کوچکی از موج بزرگتر ساختوساز دیتاسنترهای عظیم در سراسر آمریکا هستند.
آیا شبکه برق آمریکا ظرفیت این رشد را دارد؟
اینجاست که مسئله از یک آمار جالب، به یک نگرانی واقعی زیرساختی تبدیل میشود. رشد تقاضا برای برق، بهتنهایی مشکلی ندارد؛ مشکل اصلی سرعت کند توسعه شبکه انتقال و اتصال برق در آمریکاست.
شکاف ۱۹ گیگاواتی؛ وقتی ساختوساز از تقاضا عقب میماند
طبق دادههای BloombergNEF، بیشترین ظرفیتی که شبکه برق آمریکا در یک سال توانسته برای دیتاسنترهای جدید متصل کند، حدود ۷.۱ گیگاوات بوده است. حتی اگر این رکورد هر سال تکرار شود، تا سال ۲۰۳۵ همچنان با کسری حدود ۱۹ گیگاواتی مواجه خواهیم بود؛ کسریای که تقریباً معادل ظرفیت تولید ۱۹ نیروگاه هستهای است. این عدد نشان میدهد مشکل اصلی، تولید برق نیست؛ بلکه زمانبر بودن ساخت خطوط انتقال، فرآیندهای مجوزدهی و بررسیهای محیطزیستی است که معمولاً سالها طول میکشد.
ایالتهایی که بیشترین فشار را تحمل میکنند (ویرجینیا و تگزاس)
این فشار بهصورت یکنواخت در سراسر آمریکا توزیع نمیشود. ایالتهایی مانند ویرجینیا (بهویژه منطقه معروف به «دره دیتاسنتر» در شمال این ایالت) و تگزاس، به دلیل تمرکز بالای دیتاسنترها، سهمی بهمراتب بالاتر از میانگین کشوری از مصرف برق آینده را تجربه خواهند کرد. مناطقی که زیر پوشش شبکههای برق PJM Interconnection (که ۱۳ ایالت شرقی آمریکا را پوشش میدهد) و ERCOT در تگزاس هستند، بهطور خاص با فشار بیشتری روبهرو خواهند شد.
راهکار شرکتها برای دورزدن کمبود برق شبکه سراسری
با توجه به کندی توسعه شبکه سراسری، بسیاری از شرکتهای فناوری در حال حرکت به سمت راهکارهای جایگزین هستند. یکی از رایجترین این راهکارها، تولید برق درجا (On-site Generation) با استفاده از موتورهای گازی است. با توجه به اینکه تقریباً تمام توربینهای گازی بزرگ تا سال ۲۰۳۰ از قبل پیشفروش شدهاند، بسیاری از توسعهدهندگان دیتاسنتر به سراغ موتورهای گازی کوچکتر رفتهاند تا بتوانند سریعتر فعالیت خود را آغاز کنند، بدون آنکه منتظر اتصال کامل به شبکه سراسری بمانند. طبق گزارشها، بیش از ۷.۵ گیگاوات از این پروژههای دارای تولید برق درجا هماکنون در حال ساخت هستند و بیش از ۶۰ گیگاوات دیگر نیز در مرحله پیش از ساخت قرار دارند. بیشتر این تاسیسات بهجای قطع کامل ارتباط با شبکه سراسری، ترکیبی از تولید درجا و اتصال به شبکه را انتخاب میکنند.
این بحران چه تاثیری روی کاربران عادی و آینده هوش مصنوعی خواهد داشت؟
افزایش شدید تقاضای برق دیتاسنترها میتواند بهطور غیرمستقیم روی مصرفکنندگان عادی هم اثر بگذارد؛ چرا که همان زیرساخت برقی که قرار است خانهها، خودروهای برقی و شهرها را تغذیه کند، حالا باید سهم بزرگی را هم به دیتاسنترها اختصاص دهد. این رقابت بر سر منابع محدود انرژی، در بلندمدت میتواند فشار بیشتری روی قیمت برق در مناطقی که تراکم دیتاسنتر در آنها بالاست وارد کند.
از سوی دیگر، همین محدودیت زیرساختی میتواند به یکی از مهمترین موانع رشد آینده هوش مصنوعی تبدیل شود؛ به این معنا که سرعت پیشرفت مدلهای هوش مصنوعی، دیگر فقط به قدرت پردازشی چیپها بستگی ندارد، بلکه به این هم وابسته است که آیا برق کافی برای روشننگهداشتن این پردازندهها در دسترس خواهد بود یا نه.
سوالات متداول
سوال: چرا مصرف برق دیتاسنترهای هوش مصنوعی تا این حد در حال افزایش است؟
پاسخ: دلیل اصلی، گسترش سریع مدلهای هوش مصنوعی مولد است که برای آموزش و اجرا به هزاران پردازنده گرافیکی پرمصرف نیاز دارند؛ زیرساختی که برخلاف دیتاسنترهای سنتی، انرژی بسیار بیشتری مصرف میکند.
سوال: ۱۹۴ گیگاوات یعنی چقدر برق؟
پاسخ: یک گیگاوات تقریباً معادل ظرفیت تولید یک نیروگاه هستهای سنتی است؛ بنابراین ۱۹۴ گیگاوات یعنی حجمی از برق معادل ظرفیت تولید نزدیک به ۱۹۴ نیروگاه هستهای.
سوال: آیا این افزایش مصرف برق باعث گرانشدن قبض برق مصرفکنندگان عادی میشود؟
پاسخ: با توجه به رقابت بیشتر بر سر منابع محدود انرژی، بهویژه در مناطقی با تراکم بالای دیتاسنتر، احتمال افزایش فشار بر قیمت برق در بلندمدت وجود دارد؛ هرچند میزان دقیق این افزایش به سیاستهای انرژی هر منطقه بستگی دارد.
سوال: کدام ایالتهای آمریکا بیشترین فشار دیتاسنترها روی شبکه برقشان را تحمل میکنند؟
پاسخ: بر اساس گزارش BloombergNEF، ایالتهای ویرجینیا و تگزاس به دلیل تمرکز بالای دیتاسنترها، سهمی بهمراتب بیشتر از میانگین کشوری از مصرف برق آینده را تجربه خواهند کرد.
سوال: شرکتهای فناوری برای تامین برق دیتاسنترهای خود چه راهکارهایی دارند؟
پاسخ: بسیاری از شرکتها به سمت تولید برق درجا با موتورهای گازی کوچکتر حرکت کردهاند تا بدون انتظار برای اتصال کامل به شبکه سراسری، فعالیت خود را آغاز کنند؛ رویکردی که معمولاً با اتصال همزمان به شبکه سراسری ترکیب میشود.
