Coraz głośniej mówi się o tym, że cała infrastruktura AI zaczyna przypominać realizację jakiegoś starego wyobrażenia o przemysłowych miastach przyszłości. Ogromny kompleks obliczeniowy nie potrzebuje już jedynie działki, światłowodu i przyłącza energetycznego. Potrzebuje coraz więcej rzeczy na własność i coraz więcej redundancji, a najlepiej to uniezależnienia od otaczającej go infrastruktury. Ostatnie dwa projekty pokazują, do jakiego pozornie absurdalnego poziomu zaczyna dochodzić ta samowystarczalność.
Centrum danych zaczyna przypominać małą elektrociepłownię
Pierwszym przykładem jest Plato5X firmy Energy Concepts, a więc projekt, który ma zrobić z centrum danych elektrociepłownie. Sama idea kogeneracji nie jest oczywiście żadną nowoczesną technologią, bo jednoczesna produkcja energii elektrycznej i wykorzystanie powstającego przy tym ciepła jest znana od dekad. Ciekawe jest coś innego, bo to, ile funkcji próbuje się teraz upchnąć wokół jednego centrum danych.
Czytaj też: Sztuczna inteligencja na 4-krotnym turbodoładowaniu? Koreańczycy zrobili półprzewodnikowy wieżowiec
Pojedynczy moduł Plato5X ma zapewniać 5 MW mocy elektrycznej z gazu ziemnego, a następnie wykorzystywać powstające ciepło do napędzania chłodzenia absorpcyjnego. Zamiast więc najpierw produkować prąd, tracić część energii w postaci ciepła, a później ponownie zużywać energię elektryczną do chłodzenia serwerów, system próbuje zamknąć większą część tego energetycznego obiegu w jednej instalacji.
Na tym jednak nie koniec. Według producenta pojedynczy moduł może odzyskiwać około 45400 litrów wody dziennie, a jednocześnie wychwytywać ponad 90 procent dwutlenku węgla powstającego podczas spalania. Z odzyskanego CO2 ma powstawać nawet około 41600 litrów ciekłego dwutlenku węgla klasy spożywczej dziennie. Innymi słowy, centrum danych dostaje własny prąd, chłodzenie, część potrzebnej wody i instalację wychwytu emisji. Energy Concepts twierdzi wręcz, że nie potrzebuje do działania ani energii z sieci, ani wody komunalnej.
Jednocześnie jednak te “ponad 90 procent” dotyczy emisji CO2 ze spalania wychwytywanych przez sam system, a nie całego śladu klimatycznego wydobycia, transportu i wykorzystania gazu ziemnego. W dodatku sprzedaż wychwyconego CO2 do przemysłu nie jest tym samym co trwałe zamknięcie go pod ziemią, co jednak nie zmienia faktu, że sam kierunek jest fascynujący.
1,25 GW prądu dla AI. Osobna sieć? Może kiedyś
Jeszcze lepiej konieczność odpowiedniego zasilania centrów AI pokazuje najnowsza umowa Energy Vault. Firma ma dostarczyć system zasilania o łącznej mocy 1,25 GW dla centrów danych AI w Teksasie. Mówimy więc nie o awaryjnym generatorze stojącym za serwerownią, ale o infrastrukturze energetycznej mierzonej już w gigawatach.
Czytaj też: Przyspieszyli kluczową technologie ponad sto razy. Chiny połączyły chipy światłem
Całość ma łączyć generatory Caterpillar, wielkoskalowe magazyny energii BESS, przekształtniki pracujące w trybie grid-forming oraz centralne oprogramowanie sterujące. Akumulatory mają błyskawicznie reagować na skoki obciążenia generowane przez klastry GPU, podczas gdy generatory mogą pracować znacznie spokojniej. System sam więc tworzy stabilne napięcie oraz częstotliwość, zamiast polegać na parametrach dostarczanych przez zewnętrzną sieć.
Właśnie tutaj znajduje się moim zdaniem najważniejszy fragment całej historii. Energy Vault nie ukrywa, że pierwsze wdrożenia mają ruszać w ciągu 4-12 miesięcy, a to właśnie po to, żeby ominąć harmonogram klasycznego przyłączenia do sieci. Docelowo obiekt nadal może zostać podłączony do energetyki publicznej, OZE i kolejnych źródeł, ale nie musi na nie czekać. Niespecjalnie dziwi mnie takie podejście, bo pisałem już o przerabianiu emerytowanych silników lotniczych na turbiny dla centrów danych i wtedy traktowałem to jako symptom coraz bardziej desperackiego szukania dostępnej mocy. Teraz trudno mówić już o pojedynczym dziwnym pomyśle. Powstaje cały nowy model infrastruktury.
Problemem AI nie jest już tylko ilość energii
Sieć elektroenergetyczna nie jest magicznym gniazdkiem, do którego można bez końca podłączać kolejne gigawaty. IEA w najnowszej aktualizacji przewiduje wzrost globalnego zużycia energii przez centra danych z około 485 TWh w 2025 roku do około 950 TWh w 2030 roku. Zużycie przypisywane centrom skoncentrowanym na AI ma w tym czasie wzrosnąć około trzykrotnie.
Czytaj też: Programista dostał partnera. Jak IBM Bob poprawia proces tworzenia oprogramowania? [WYWIAD]
Na dodatek istnieje różnica między “mieć wystarczająco dużo energii” a “potrafić dostarczyć ją w odpowiednim miejscu i momencie”. Blackout w Hiszpanii i Portugalii pokazał, że współczesna energetyka musi pilnować również napięcia, częstotliwości i stabilności całego systemu. Z drugiej strony trwa walka o ograniczenie zapotrzebowania po stronie samego sprzętu. Widać to zarówno przy fotonicznych procesorach AI, jak i przy nowych modułach konwersji mocy. Problem w tym, że poprawa sprawności pojedynczych elementów na razie nie zatrzymuje wzrostu całej infrastruktury.
Źródła: Energy Concepts, Energy Vault, IEA
