Microsoft odstoupil od projektu britského AI datacentra, které naráží na nedostatečnou kapacitu elektrické sítě. USA současně plánují investovat až 389 milionů dolarů do výzkumu polovodičových technologií. Co obě zprávy vypovídají o budoucnosti AI? Komentuje Zdeněk Peroutka z FEL ZČU.
Microsoft odstoupil od plánovaného AI datacentra společnosti Nscale v britském Loughtonu. Projekt zahrnoval více než 23 tisíc čipů Nvidia a měl nabídnout kapacitu 50 megawattů s možností dalšího rozšíření. Narazil však na zásadní překážku – potřebné připojení k elektrické síti nemusí být dostupné dříve než ve 30. letech tohoto století. Jak informovaly BBC a Forbes, Microsoft od projektu odstoupil, konkrétní důvod svého rozhodnutí ale veřejně nepotvrdil. Případ dobře ilustruje problém, který bude s dalším rozvojem umělé inteligence stále naléhavější. Pozornost dnes věnujeme především výkonnějším procesorům, novým modelům AI a miliardovým investicím do datových center. Mnohem méně se ale zabýváme tím, odkud pro jejich provoz vezmeme elektřinu, jak ji na potřebná místa dopravíme a jak efektivně ji dokážeme využít.
Rozsah této výzvy ukazují údaje Mezinárodní energetické agentury (IEA). Podle její prognózy spotřebovala světová datacentra v roce 2025 přibližně 485 terawatthodin (TWh) elektřiny. Do roku 2030 má jejich roční spotřeba vzrůst na 950 TWh. To představuje nárůst o 465 TWh během pouhých pěti let, tedy téměř na dvojnásobek. Prognóza zahrnuje všechna datacentra, nejen ta určená pro AI. U center zaměřených na umělou inteligenci však IEA očekává ještě rychlejší růst spotřeby, a to na trojnásobek oproti roku 2025. Problém přitom nespočívá pouze v množství vyrobené elektřiny. Datacentra potřebují vysoký příkon soustředěný na jednom místě a prakticky nepřetržité spolehlivé napájení. Výstavba nových elektrických vedení nebo posílení rozvoden přitom může trvat podstatně déle než samotná výstavba datacentra. Nestačí tedy elektřinu vyrobit. Musíme ji také dokázat přenést, distribuovat a co nejúčinněji využít.
Mezi elektrickou sítí a samotnými procesory stojí řada technologií, které zajišťují přeměnu a řízení elektrické energie. S rostoucím výpočetním výkonem AI rostou také nároky na napájení, účinnost a chlazení. Významnou roli zde hrají výkonové polovodiče a systémy výkonové elektroniky. Při výkonech v řádu desítek megawattů má význam každé procento účinnosti. Ani účinnější technologie ale samy o sobě nenahradí nedostatečnou kapacitu elektrické sítě.
Význam těchto technologií dokládá také aktuální rozhodnutí Spojených států. Americké ministerstvo obchodu 22. října oznámilo záměr podpořit čtyři výzkumné projekty částkou až 389 milionů dolarů. Podle oficiálního oznámení NIST, o kterém informovala také agentura Reuters, mají prostředky směřovat do výkonových polovodičů a souvisejících materiálů. Zatím jde o předběžné přísliby financování. Až 260 milionů dolarů má podpořit polovodičové technologie související s jadernou fúzí, dalších až 73 milionů vývoj polovodičů pro účinnější napájení výkonných výpočetních systémů.
Na první pohled jde o dvě odlišné oblasti – energeticky náročnou umělou inteligenci a výzkum jaderné fúze, jejíž komerční využití stále představuje významnou technologickou výzvu. Obě oblasti ale potřebují mimořádně pokročilé systémy pro řízení elektrické energie. Technologická konkurence tak není pouze ve vývoji výpočetních čipů, ale také v technologiích, které umožňují elektrickou energii účinně a spolehlivě využívat.
Spojené státy nyní plánují do tohoto výzkumu investovat stovky milionů dolarů. Jak na podobný vývoj zareaguje Evropa? Potřebné kompetence máme, a to jak ve výzkumu, tak v průmyslu. Pokud si ale chceme udržet technologickou konkurenceschopnost a omezit závislost na řešeních vyvíjených jinde, musíme tyto oblasti dále systematicky rozvíjet a podporovat. Výkonová elektronika totiž není důležitá pouze pro napájení datacenter. Stojí na ní také moderní energetika, elektromobilita nebo výzkum jaderné fúze. Těmto technologiím se dlouhodobě věnujeme také ve výzkumném centru RICE na Fakultě elektrotechnické Západočeské univerzity v Plzni.
Případ britského datacentra a americká investice do polovodičových technologií tak ukazují dvě stránky stejné výzvy. Pokud chceme dále rozvíjet umělou inteligenci a další energeticky náročné technologie, musíme současně rozvíjet také infrastrukturu pro jejich napájení a technologie pro účinné využívání elektřiny. Jinak může být dostupnost elektrické energie tím, co bude tempo technologického pokroku stále častěji určovat.
Komentáře