هزینه‌های سرسام‌آور و نیاز انرژی مراکز داده هوش مصنوعی در آینده

بر اساس یک مطالعه جدید، اگر روندهای کنونی ادامه یابد، مراکز داده (Data Center) مورد نیاز برای آموزش و اجرای هوش مصنوعی (AI) ممکن است به زودی شامل میلیون‌ها تراشه (Chip) باشند، صدها میلیارد دلار هزینه بردارند و به انرژی معادل شبکه برق یک شهر بزرگ نیاز داشته باشند.

این مطالعه توسط محققانی در دانشگاه جورج‌تاون، اپوچ ای‌آی (Epoch AI) و رند (Rand) انجام شده است و مسیر رشد مراکز داده هوش مصنوعی در سراسر جهان را از سال ۲۰۱۹ تا سال جاری بررسی کرده است. نویسندگان مشترک یک مجموعه داده از بیش از ۵۰۰ پروژه مرکز داده هوش مصنوعی را گردآوری و تحلیل کرده‌اند و دریافتند که در حالی که عملکرد محاسباتی این مراکز سالانه بیش از دو برابر می‌شود، نیازهای انرژی و هزینه‌های سرمایه‌ای نیز به همان نسبت افزایش می‌یابند.

این یافته‌ها چالشی را که در ساخت زیرساخت لازم برای پشتیبانی از توسعه فناوری‌های هوش مصنوعی در دهه آینده وجود دارد، نشان می‌دهد.

شرکت اوپن‌ای‌آی (OpenAI)، که اخیراً اعلام کرده است حدود ۱۰ درصد از جمعیت جهان از پلتفرم چت‌جی‌پی‌تی (ChatGPT) آن استفاده می‌کنند، با سافت‌بانک (Softbank) و سایرین همکاری می‌کند تا حداکثر ۵۰۰ میلیارد دلار برای ایجاد شبکه‌ای از مراکز داده هوش مصنوعی در ایالات متحده (و احتمالاً مکان‌های دیگر) جمع‌آوری کند. غول‌های فناوری دیگر از جمله مایکروسافت (Microsoft)، گوگل (Google) و ای‌دبلیواس (AWS) نیز مجموعاً تعهد داده‌اند که تنها در سال جاری صدها میلیون دلار برای گسترش مراکز داده خود هزینه کنند.

طبق مطالعه جورج‌تاون، اپوچ و رند، هزینه‌های سخت‌افزار برای مراکز داده هوش مصنوعی مانند کلوسوس (Colossus) متعلق به ایکس‌ای‌آی (xAI)، که حدود ۷ میلیارد دلار قیمت دارد، بین سال‌های ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۵ سالانه ۱.۹ برابر افزایش یافته است، در حالی که نیازهای انرژی در همین دوره سالانه ۲ برابر رشد داشته است. (کلوسوس تخمین زده می‌شود ۳۰۰ مگاوات (Megawatt) برق مصرف کند که به اندازه ۲۵۰,۰۰۰ خانوار است.)

این مطالعه همچنین نشان داد که مراکز داده در پنج سال گذشته بسیار کارآمدتر شده‌اند، به طوری که یک معیار کلیدی – عملکرد محاسباتی به ازای هر وات (Watt) – بین سال‌های ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۵ هر سال ۱.۳۴ برابر افزایش یافته است. با این حال، این بهبودها برای جبران نیازهای فزاینده انرژی کافی نخواهد بود. تا ژوئن ۲۰۳۰، مرکز داده پیشرو هوش مصنوعی ممکن است ۲ میلیون تراشه هوش مصنوعی داشته باشد، ۲۰۰ میلیارد دلار هزینه بردارد و به ۹ گیگاوات (Gigawatt) انرژی نیاز داشته باشد – تقریباً معادل خروجی ۹ رآکتور هسته‌ای.

اینکه تقاضای برق مراکز داده هوش مصنوعی در حال افزایش است و شبکه برق را به شدت تحت فشار قرار می‌دهد، موضوع جدیدی نیست. طبق تحلیل اخیر ولز فارگو (Wells Fargo)، پیش‌بینی می‌شود که مصرف انرژی مراکز داده تا سال ۲۰۳۰ بیست درصد رشد کند. این می‌تواند منابع انرژی تجدیدپذیر، که وابسته به آب و هوای متغیر هستند، را به حد نهایی فشار برساند و منجر به افزایش استفاده از منابع برق غیرقابل تجدید و آسیب‌رسان به محیط زیست مانند سوخت‌های فسیلی شود.

مراکز داده هوش مصنوعی همچنین تهدیدات زیست‌محیطی دیگری مانند مصرف بالای آب و اشغال املاک باارزش را به همراه دارند و همچنین پایه مالیاتی ایالت‌ها را تضعیف می‌کنند. مطالعه‌ای توسط گود جابز فرست (Good Jobs First)، یک سازمان غیرانتفاعی مستقر در واشنگتن دی‌سی، تخمین می‌زند که حداقل ۱۰ ایالت سالانه بیش از ۱۰۰ میلیون دلار درآمد مالیاتی خود را به دلیل مشوق‌های بیش از حد سخاوتمندانه برای مراکز داده از دست می‌دهند.

البته ممکن است این پیش‌بینی‌ها محقق نشوند یا مقیاس زمانی آنها دقیق نباشد. برخی از شرکت‌های بزرگ مانند ای‌دبلیواس و مایکروسافت در چند هفته گذشته برخی از پروژه‌های مراکز داده را متوقف کرده‌اند. تحلیلگران در کوون (Cowen) در یادداشتی به سرمایه‌گذاران در اواسط آوریل مشاهده کردند که "سرمایش" در بازار مراکز داده در اوایل سال ۲۰۲۵ رخ داده است که نشان‌دهنده ترس صنعت از گسترش ناپایدار است.