„nem oda korcsolyázunk, ahol a korong van, hanem oda, ahova érkezik”

Energiaigényes a mesterséges intelligencia

2025. júl. 02.
#moszkvater

MEGOSZTÁS

A mesterséges intelligencia (MI) szegmense egyre nagyobb hatással van az energiafogyasztásra. A mesterséges intelligencia fejlődésével egyre nagyobb igény mutatkozik a villamosenergia termelésre és a hálózati kapacitásra. A mesterséges intelligencia bevezetésének fontos eleme az alacsony szén-dioxid kibocsátású, és ideális esetben szén-dioxid mentes villamosenergia ellátás stabilitása, amelyet az atomenergia biztosít. Ez a témája a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) „Energia és mesterséges intelligencia” című jelentésének, amelyet a Roszatom ismertetett hírlevelében.

„Az adatközpontok áramfogyasztásának növekedése a 2005 és 2015 közötti átlagosan évi 3 százalékról évi 10 százalékra gyorsult 2015 és 2024 között. 2017 óta az adatközpontok áramfogyasztása világszerte átlagosan évi 12 százalékkal nőtt. Ez több mint négyszer gyorsabb, mint az áramfogyasztás egészének növekedése. Kínában az átlagos éves növekedési ütem 2015 és 2024 között 15 százalék, az Egyesült Államokban pedig 12 százalék volt” #moszkvater

„Az adatközpontok áramfogyasztásának növekedése a 2005 és 2015 közötti átlagosan évi 3 százalékról évi 10 százalékra gyorsult 2015 és 2024 között. 2017 óta az adatközpontok áramfogyasztása világszerte átlagosan évi 12 százalékkal nőtt. Ez több mint négyszer gyorsabb, mint az áramfogyasztás egészének növekedése. Kínában az átlagos éves növekedési ütem 2015 és 2024 között 15 százalék, az Egyesült Államokban pedig 12 százalék volt”
Forrás:Roszatom

Hogyan kapcsolódik az energia és az információ?

A jelenlegi technológiai rendben az információ gépi feldolgozása fokozott energiafelhasználással jár. Tehát fizikailag az 1 vagy a 0 az energia áthaladását vagy át nem haladását jelenti. A gépi tanulás alapelvei az energiához is kapcsolódnak. A Nobel-díjas John Hopfield, aki a gépi tanulás területén elért alapvető felfedezéseiért és találmányaiért kapta a díjat, az általa alkotott rendszerben a referenciaértékeket úgy programozzák, hogy a legalacsonyabb energiaértéket – a „völgyet” – kapják. A rendszer erre törekszik a tanulás során.

„Mára a technológiai fejlődés, a csökkenő számítástechnikai költségekkel és a hatalmas mennyiségű adat elérhetőségével párosulva lehetővé tette a mesterséges intelligencia olyan gyors fejlődését, hogy tudományos vállalkozásból olyan iparággá alakult át, amely hatással van a gyártásra, a mindennapi életre, a politikára, a művészetekre – és az energiára”

A jelentés megjegyzi, hogy a mesterséges intelligencia arányának meghatározása az adatközpontok teljes munkaterhelésén belül problematikus, mivel az adatközpontok nem csak mesterséges intelligenciával kapcsolatos munkát végeznek. Másrészt nem csak az adatközpontok működnek mesterséges intelligenciával. A jelentés mindazonáltal az „adatközpont” kifejezést használja.

Az adatközpontok energiaigényének retrospektív áttekintése

Az IEA szerint az adatközpontok a globális áramfogyasztás mintegy 1,5 százalékát teszik ki, azaz 415 TWh-t fognak fogyasztani 2024-ben. Az adatközpontok szegmensében a legnagyobb részesedése az Egyesült Államoknak van (45 százalék), a második helyen Kína (25 százalék), a harmadikon pedig Európa (15 százalék) áll.

„Az adatközpontok áramfogyasztásának növekedése a 2005 és 2015 közötti átlagosan évi 3 százalékról évi 10 százalékra gyorsult 2015 és 2024 között. 2017 óta az adatközpontok áramfogyasztása világszerte átlagosan évi 12 százalékkal nőtt. Ez több mint négyszer gyorsabb, mint az áramfogyasztás egészének növekedése. Kínában az átlagos éves növekedési ütem 2015 és 2024 között 15 százalék, az Egyesült Államokban pedig 12 százalék volt”

A fejlődő országokban, ahol az energiafogyasztás a különböző gazdasági ágazatokban növekszik, az adatközpontok a teljes fogyasztásnövekedés mintegy 5 százalékát teszik ki. Azokban az országokban, ahol az energiafogyasztás hosszú ideje gyakorlatilag változatlan, ott az adatközpontok a növekedés mintegy 20 százalékát adják.

Meg kell azonban jegyezni, hogy globálisan az adatközponti szegmens nem a leggyorsabban növekvő áramfogyasztó. Az IEA becslései szerint ez a szegmens mindazonáltal elmarad a nehézipar és az egyéb iparágak, a háztartások, a hűtés-fűtés, vízellátás, valamint az elektromos közlekedés energiaigényétől. Helyi szinten azonban az adatközpontok kihívást jelenthetnek a megfelelő termelőkapacitás és a hálózati sávszélesség tekintetében.

Adatközpontok energiaigényének előrejelzése

Az IEA négy forgatókönyvet javasolt az adatközpontok energiafogyasztásának 2030-ig történő előrejelzésére.

„Az alapforgatókönyv szerint az áramfogyasztás a jelenlegi szintről több mint kétszeresére, 945 TWh-ra nőne. Ahogy a jelentés megjegyzi, ez valamivel több, mint Japán jelenlegi energiafogyasztása”

Egy másik forgatókönyv (a „felszállás” – take-of) szerint az áramfogyasztás 2030-ra meghaladja az 1260 TWh-t. A „nagy hatékonyság – high efficiency forgatókönyv szerint az energiamegtakarítás eredményeként a fogyasztás 2030-ra körülbelül 800 TWh körül alakul. A „Szembeszél” – Headwind forgatókönyv szerint ez az érték körülbelül 670 TWh lesz. Az IEA szakértői 2035-ig készítettek előrejelzést, de kiderült, hogy a bizonytalanság olyan nagy, hogy a becslések a forgatókönyvtől függően 700 TWh és 1720 TWh között mozognak.

Energiahatékonyság a mesterséges intelligenciának köszönhetően

A mesterséges intelligenciát használó iparágak a termelési folyamatok fejlesztésével csökkentik az energiafogyasztásukat. „A jövő iparának digitalizációja és automatizálása továbbra is növekedni fog; azok az országok és vállalatok kerekednek felül, amelyek vezető szerepet vállalnak a mesterséges intelligencia gyártásba történő integrálásában. A mesterséges intelligencia használata felgyorsíthatja a termékfejlesztést, csökkentheti a költségeket és javíthatja a termékminőséget. A mesterséges intelligencia széles körű elterjedése az ipari folyamatok optimalizálása érdekében nagyobb energiamegtakarításhoz vezethet, mint Mexikó teljes jelenlegi éves energiafogyasztása” – áll a jelentésben. 2035-re körülbelül 8 EJ (exajoule) szintről beszélünk, azaz több mint 222 TWh-ról.

Így a mesterséges intelligencia használatával elérhető energiamegtakarítás csökkentheti az energiaigény teljes növekedését, de csak részben. A szerverek és a hűtőberendezések energiahatékonyságának javítása szintén csökkentő hatással van az adatközpontok energiafogyasztására.

Az energiaközpontok energiaellátása

Energiafogyasztás tekintetében az adatközpontok a kohászati üzemekhez hasonlíthatók, beleértve az olyan energiaigényes üzemeket is, mint az alumíniumkohók. Ezenkívül az adatközpontok a villamosenergia-fogyasztás gyorsan növekvő és egyre jelentősebb szegmensét jelentik. Ezért felmerül a kérdés, hogyan lehet megbízhatóan ellátni őket árammal. Az adatközpontok elhelyezésének kulcsfontosságú paraméterei a megbízható áramforrások, a versenyképes áramárak és a megfelelő átviteli kapacitás.

„Az adatközpont építéséről szóló döntés meghozatalának legfontosabb tényezője a megfelelő energiatermelő kapacitás. A jelentés megjegyzi, hogy a világban működő adatközpontok villamosenergia-igényének 30 százalékát széntüzelésű erőművek elégítik ki. Ezeket követi a megújuló energia (27 százalék), a gázüzemű erőművek által termelt energia (26 százalék) és az atomenergia (15százalék). 2030 után az adatközpontok energiaellátásában a szén alapú energiatermelés részaránya kismértékben csökkenni fog, a gázüzemű termelés ugyanazon a szinten marad, a megújuló és az atomenergia-termelés részaránya pedig várhatóan növekedni fog”

A jelentés megjegyzi, hogy a hálózatok számos régió számára problémát jelentenek: „Mind a termelők, mind a fogyasztók, beleértve az adatközpontokat is, hálózathoz való csatlakozása időigényes és bonyolult. Az új távvezetékek kiépítése a fejlett gazdaságokban négy-nyolc évig is eltarthat, és a kulcsfontosságú hálózati elemek, például a transzformátorok és a kábelek leszállításának ideje az elmúlt három évben megduplázódott.

„A biztonságos villamosenergia-ellátás garantálása a technológiai és energiaipari vállalatok közötti együttműködések létrejöttéhez vezet. Az Egyesült Államokban például számos nagy adatközpont-üzemeltető jelentett be partnerséget olyan energiatermelő és -elosztó vállalatokkal, amelyek új gáztüzelésű létesítményeket építenek”

A nagy amerikai technológiai vállalatok hasonló megállapodásokat kötöttek atomerőművekkel 2024-ben. Például az Oracle tavaly szeptemberben bejelentette, hogy három kis moduláris reaktort tervez egy 1 GW-os adatközponthoz. Tavaly októberben az Amazon megállapodást kötött az Energy Northwesttel négy korszerű, 320 MW-os egység megépítéséről az Egyesült Államokbeli Washington államban, azzal a lehetőséggel, hogy ezt a teljesítményt később 960 MW-ra lehet majd növelni. A technológiai szolgáltató az X-energy, amelybe az Amazon is befektet. Az üzembe helyezés tervezett ideje a 2030-as évek eleje. Ezenkívül az Amazon a Dominion Energy-vel együttműködve egy 300 MW-os egységet épít.

„A Google ezután megállapodást kötött a Kairos Powerrel SMR-alapú termelőtől történő áramvásárlásra. A Kairos egy 500 MW-os erőműpark megépítését tervezi 2035-re”

A vállalat demonstrációs célú Hermes sóolvadék-reaktor épít a Tennessee állambeli Oak Ridge-ben, amelynek indulását 2027-re tervezik. A következő lépés egy kétblokkos atomerőmű építése. „Az adatközpontok ellátását szolgáló kis nukleáris energiatermelő létesítmények építésére vonatkozó eddig bejelentett tervek világszerte akár 25 GW összkapacitású létesítmények építését irányozzák elő, de ezek a projektek szinte mindegyike az Egyesült Államokban található. Ezek a fejlesztések a kidolgozottságukat tekintve és megvalósíthatóságuk vonatkozásában különböző szakaszaiban vannak. Az első projektek várhatóan csak az évtized végén valósulnak meg” – áll a jelentésben.

Tényleges környezetbarátság

A jelentés megjegyzi, hogy számos technológiai vállalat és nagy adatközpont-üzemeltető a kibocsátások csökkentésére és a tiszta energia használatára összpontosít, ezért papíron megújuló forrásokból származó energiát vásárol a valóságban viszont gyakran földgázt vagy éppen szenet használnak az energiaszükséglet kielégítésére.

„Néhány technológiai vállalat azonban továbbra is a tényleges kibocsátáscsökkentésért küzd”

Például a Google és a Microsoft megállapodásokat ír alá alacsony szén-dioxid-kibocsátású energiaforrásokból – vízerőművekből, atomerőművekből, hidrotermikus energiatermelő erőművekből és CO2-leválasztással működő földgázerőművekből – származó áramszolgáltatásra. Így például 2024 szeptemberében a Microsoft és a Constellation Energy 20 éves szerződést kötött a Three Mile Island-i atomerőmű 1. blokkjának újraindításáról.

Érdeklődés bármekkora atomenergia-alapú teljesítmény iránt

Amikor az adatközpontok atomerőművekből történő energiaellátásának kilátásait értékelik IEA-jelentés szerzői az alacsony teljesítményű atomerőművekre összpontosítanak. Azonban nemcsak a Three Mile Island-i egység újraindítását kell megemlíteni, hanem az Amazon Web Services és a Talen Energy között létrejött szerződést is, amely 960 MW energiát biztosít a Susquehanna Atomerőműből, amely két, egyenként 1257 MW kapacitású egységből áll.

„Ezenkívül májusban a Google bejelentette, hogy partnerséget köt az Elementl Powerrel három nukleáris energiaprojektről, tekintettel arra, hogy a mesterséges intelligencia projektek energiafogyasztása jelentősen megnőtt. A Google tőkét fog biztosítani a projektek megvalósításához”

Feltételezzük, hogy mindegyik kapacitása 600 MW lesz, és a NAÜ besorolása szerint az ilyen projekteket közepes kapacitású projekteknek minősítik. Ezek a példák is azt mutatják, hogy a különböző kapacitású atomerőművek felhasználhatók mesterséges intelligenciát kiszolgáló adatközpontok működtetésére az Egyesült Államokban, nem is beszélve más országokról.

„Oroszországban az adatközpont – atomerőmű kombót már jó ideje tesztelik, 2019 szeptemberében helyezték üzembe a Kalinyini adatközpontot a Kalinyini Atomerőmű közelében, amely ellátja azt árammal. Azóta a Roszatom saját adatközpont-hálózatot fejleszt, és jelenleg Oroszország három legnagyobb szolgáltatója között van a biztosított kapacitás tekintetében. A Roszatom együttműködik az oroszországi mesterséges intelligenciát fejlesztő szervezetekkel is”

Ugyanakkor a vállalat kis, közepes és nagy teljesítményű atomerőműveket tervez, épít és alakít át bármilyen projekthez, és ezek mindegyike felhasználható adatközpontok energiaellátására. Felhalmozott tapasztalataiknak köszönhetően az orosz atomtudósok átfogó megoldásokat tudnak kínálni a potenciális oroszországi és külföldi ügyfeleknek adatközpontok létrehozására és azok energiaellátására, különböző kapacitású atomerőművek felhasználásával.

MEGOSZTÁS

#moszkvater
Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your Ide írhatja a hozzászólását, amennyiben elolvasta és elfogadja az adatkezelési tájékoztatónkat... data is processed.

  1. Bármilyen furcsán hangzik, de az adatközpontok energia felhasználásának csupán mellékterméke a számítási kapacitás, illetve képesség. Ugyanis az energia a “bitek” (elektronok stb.) lökdösésére kell, ami hőt termel. A befektetett energia hővé válik, és hogy közben az elektronok, kvantumok és egyéb idióta mikronok hogyan rohangálnak és főleg minek, az a fizikát abszolút nem érdekli. De még az energiamegmaradás törvényét sem, amit a családi házakban a hőszivattyúkkal megpróbálnak ugyan kijátszani, de azzal csak hülyítenek bennünket, mert az nem fog menni: Energia befektetés nélkül nem lehet az entrópiát visszacsinálni, vagy a mínuszos kinti levegőből bent plusz húsz fokot csinálni. De kanyarodjunk vissza az adatközpontokhoz, amiket hűteni kell, hogy az áramkörök ne menjene tönkre, de ami majdnem annyi energiát emészt fel, mint maga számolás. Ezért van az, hogy az adatközpontokat és bitcoinbányákat Izlandra, Grönlandra meg a fagyasztóládákba telepítik, nem pedig Afrikába, szegény busmanokat az ág is húzza. A műszaki egyetemen sokáig buktató kérdés volt a felvételi vizsgán, ha egy hőizolált szobába beállítunk egy hűtőszekrényt, bedugjuk a konnektorba és kinyitjuk az ajtaját, a szoba hőmérséklete emelkedni fog-e, vagy csökenni. A választ az olvasóra bízom, de fél percnél tovább ne gondolkozzon, különben nem megy át a vizsgán, röpül mit a fecske madár!

    • Semmi sem fog történni! Azaz, ha túl sokáig üzemel nyitott ajtóval a hűtőgép csökken az élettartama. (Ámbár ma már csak eleve redukált tartósságú termék kerül forgalomba.)

      • És hova kerül a konnektorból felvett energia? Vagy csak szívja a hűtőgép, szívja, hadd pörögjön a villanyóra, oszt egyszer csak kidurran, mint tehén a lucernásban!

  2. Hála Istennek, ha túl sokat okoskodik ez a mesterséges intelligencia akkor ki lehet húzni a konnektorból. (A mi világunk is szép lenne, ha a Mindenható azokat húzná ki a “konnektorból” akiket kell.)

    • Pedig lenne rá módszer, hogy kiválassza: Az emberi agy energiafelhasználása az adatközpontokhoz hasonlóan igen nagy, jelentősen meghaladja a többi szervét, zabálja az energiát. Ily módon az eszesek fejének magasabb a hőmérsékete, mint a hülyéknek. Persze a forrófejűeket az utóbbiakhoz kell sorolni, nem abszolút a módszer, viszont őket csak időlegesen kell a kihúzni a konnektorból, esetleg a fejükön a szelepet kinyitni, és a gőzt kiengedni. Viszont a hülyéket se kell kihúzni, őket elég csak eldugítani. Sajnos mást nem lehet velük tenni, mert a tudomány megállapította, aki hülye, az is marad. Ezért rajtuk nem segít a mesterséges inteligencia, a hülyeség örök, és elnyomhatatlan. A legváratlanabb fejekben tör fel, ami alól az eszes se kívétel, viszont a síkhülyékkel szemben az könnyen felismerhető, mert olyankor megfagy körülöttük a levegő.

KAPCSOLODÓ CIKKEK

Alakul a transzarktikus folyosó

2025. máj. 1.
Oroszország kész minden lehetőséget kihasználni, hogy növelhesse az Északi-tengeri hajózási útvonalon keresztül bonyolított teherforgalmat. ...

Az északi-tengeri útvonal fejlesztési tervei

2025. ápr. 2.
„A forgalom tervezett bővülése miatt újabb atomjégtörökre is szükség lesz” – fogalmazott az északi-tengeri útvonal teherforgalmának nö...

Gyógyít a lutécium-177

2025. ápr. 3.
Egyedülálló terápiát kezdett alkalmazni a közelmúltban a Szegedi Tudományegyetem (SZTE) Nukleáris Medicina Intézete. A radioizotópos kezelés...

LEGUTÓBBI CIKKEK

CÍMKÉK