בנוף הטכנולוגי של AI המתקדם במהירות של ימינו, מתהווה מציאות מדאיגה: הכוח הנדרש עבור שאילתת ChatGPT בודדת הוא כמעט פי 10 מזה של חיפוש בגוגל.
פער משמעותי זה לא רק מדגיש את ההבדל המהותי בצריכת האנרגיה בין טכנולוגיות בינה מלאכותית ושירותי אינטרנט מסורתיים, אלא גם מסמן שינוי עמוק בדפוס צריכת האנרגיה העולמי.
לאחרונה, חברת הייעוץ הנודעת גרטנר פרסמה אזהרה בדו"ח האחרון שלה, וחוזה שעד 2027, 40% ממרכזי הנתונים הקיימים של AI יתמודדו עם קשיים תפעוליים עקב אספקת חשמל לא מספקת. תחזית זו מדגישה את המתח הגובר בין פיתוח בינה מלאכותית ואספקת אנרגיה.
במקביל, מחקר של בנק ההשקעות הבינלאומי גולדמן זאקס מספק תחזית דומה: עד 2030, הביקוש לחשמל של מרכזי נתונים גלובליים יעלה ב-160%. זה עורר דאגה רחבה לגביאספקת אנרגיה, פיתוח תשתיות והשפעה סביבתית.
תרשים|התחזית של גרטנר: צריכת אנרגיה נוספת משרתי בינה מלאכותית חדשים במרכזי נתונים בינה מלאכותית בכל שנה (מקור: גרטנר)
לאחרונה, ענקיות טכנולוגיה כמו גוגל, מיקרוסופט, אמזון ומטה משקיעות באופן פעיל במתקני אנרגיה גרעינית. אחת הסיבות לכך היא החשש שלהם מכך שדרישת האנרגיה העצומה של מרכזי נתונים בינה מלאכותית בעתיד עשויה שלא להיענות.
מבחינה היסטורית, הדרישה לאנרגיה של מרכזי נתונים הראתה יציבות יוצאת דופן. מ-2015 עד 2019, למרות כמעט הכפלת עומס העבודה של מרכזי נתונים, צריכת החשמל השנתית שלהם נשארה יציבה יחסית בסביבות 200 טרה-וואט-שעה.
יציבות זו נבעה בעיקר משיפורים מתמשכים ביעילות האנרגיה בתוך מרכזי נתונים. עם זאת, מצב זה עבר שינוי מהותי לאחר 2020.
אנליסט גרטנר בוב ג'ונסון ציין, "בניית מרכזי נתונים מהדור הבא, היפר-סקאלים יוצרת דרישות חשמל עצומות שיעלו את היכולת של ספקי שירות להגדיל את האספקה. במיוחד בתחום של עיבוד והדרכה של מודלים גדולים, המשאבים החישוביים הנדרשים וצריכת האנרגיה הגיעה לרמות חסרות תקדים".
נכון לעכשיו, מרכזי נתונים גלובליים מהווים 1-2% מסך צריכת החשמל, אך ההערכה היא שעד 2030, נתח זה יעלה ל-3-4%, כאשר צמיחה זו בולטת במיוחד במדינות מפותחות.
בפרט, בארצות הברית, צופים כי עד שנת 2030, צריכת החשמל של מרכזי נתונים תגדל מ-3% ל-8% הנוכחיים, מה שיגרום לביקוש לחשמל בארה"ב לגדול בקצב המהיר ביותר מזה כמעט 25 שנה.
תרשים|תחזיות גולדמן זאקסאֵנֶרְגִיָהביקוש למרכזי נתונים (מקור: גולדמן זאקס)
כדי להתמודד עם האתגר הזה, חברות שירות אמריקאיות יצטרכו להשקיע כ-50 מיליארד דולר בקיבולת ייצור חשמל חדשה במיוחד עבור מרכזי נתונים.
בנוסף, עד שנת 2030, הביקוש המוגבר לחשמל ממרכזי נתונים בלבד יביא לגידול יומי של כ-3.3 מיליארד רגל מעוקב בביקוש לגז טבעי, מה שידרוש הקמת תשתית צינורות חדשה.
גולדמן זאקס מציין כי המצב באירופה מורכב אף יותר. כמרכז מרכזי למרכזי נתונים גלובליים, 15% ממרכזי הנתונים ממוקמים באירופה. עד שנת 2030, הביקוש לאנרגיה של מרכזי נתונים אלה יהיה שווה ערך לצריכת החשמל הכוללת של פורטוגל, יוון והולנד ביחד.
בהתחשב בכך שלאירופה יש את מערכות רשת החשמל הוותיקות בעולם, האזור יצטרך להשקיע כמעט 800 מיליארד אירו במהלך העשור הבא כדי לשדרג את מערכות ההולכה והחלוקה שלו, כמו גם כ-850 מיליארד אירו בפיתוח מקורות אנרגיה מתחדשים כגון כאנרגיה סולארית, רוח יבשתית וכוח רוח ימית כדי לענות על צורכי האנרגיה של מרכזי נתונים חדשים.
תרשים|הגיל הממוצע של רשתות חשמל באזורים שונים ובסין (מקור: גולדמן זאקס)
מה שמדאיג עוד יותר הוא שהעלייה בביקוש לחשמל ישפיע ישירות על מחירי החשמל. מחקרים מצביעים על כך שמפעילי מרכזי נתונים גדולים מנהלים משא ומתן עם יצרני חשמל גדולים כדי להבטיח אספקת חשמל יציבה לטווח ארוך ללא תלות בדרישות רשת אחרות.
התחרות הזו תביא בהכרח להעלאת מחירי החשמל, ועלויות אלו יועברו בסופו של דבר למשתמשים במוצרים ובשירותי בינה מלאכותית.
כתוצאה מכך, מומחים ממליצים לארגונים להיערך מראש לעליית עלויות החשמל ולשאוף לחתום על חוזי שירות ארוכי טווח של דאטה סנטר במחירים סבירים.
גם ההשפעה הסביבתית מדאיגה. צפוי שעד 2030, פליטת הפחמן ממרכזי נתונים עשויה להכפיל את עצמה בהשוואה לשנת 2022, מה שמהווה אתגר חדש ליעדי הפחתת פליטות גלובליות.
לדברי גולדמן זאקס, "העלות החברתית" של העלייה בפליטת הפחמן ממרכזי נתונים בלבד תסתכם ב-125 עד 140 מיליארד דולר (שווי נוכחי).
גרטנר מעריכה שעד 2027, הדרישה לחשמל להפעלת שרתים מותאמים לבינה מלאכותית תגיע ל-500 טרה-וואט-שעה בשנה, פי 2.6 מהרמה ב-2023.
בטווח הקצר, כדי לעמוד בביקוש הגואה לחשמל, ייתכן שחלק מתחנות הכוח של דלק מאובנים שתוכננו במקור להיסגר ייאלצו להאריך את אורך החיים התפעולי שלהן, ולהחריף עוד יותר את הלחצים הסביבתיים.
מרכזי נתונים דורשים חשמל ללא הפרעה של 24-שעה, וכרגע הם חייבים להסתמך על תחנות כוח הידרואלקטריות, דלק מאובנים או גרעיניות כדי לספק אספקת חשמל יציבה כזו.
בעוד שמקורות אנרגיה מתחדשים כמו רוח ושמש הם ידידותיים לסביבה, ללא תמיכה במערכות אחסון אנרגיה, קשה להסתמך עליהם כדי לעמוד בדרישות ההספק המתמשכות של מרכזי נתונים.
תרשים|שינויים בעומס במרכז הנתונים ובצריכת האנרגיה במהלך תשע השנים האחרונות (מקור: גולדמן זאקס)
כדי להתמודד עם אתגרים אלה, התעשייה בוחנת פתרונות שונים. חברות מסוימות מגדילות את ההשקעות באנרגיה מתחדשת ומקדמות באופן פעיל מסחור של טכנולוגיות כוח גרעיניות חדשות.
חברות טכנולוגיה בוחנות גם שיטות חדשניות לשיפור יעילות האנרגיה. בטווח הארוך, פיתוח טכנולוגיות חדשות לאחסון סוללות או טכנולוגיות אנרגיה נקייה (כגון כורים גרעיניים קטנים) עשוי לספק פתרונות חדשים.
ראוי להזכיר שטכנולוגיית AI עצמה יכולה לתרום לפתרונות על ידי האצת חדשנות בתחומים כמו בריאות, חקלאות וחינוך, כמו גם שיפור יעילות האנרגיה.
לבסוף, דוחות המחקר של שתי החברות מצביעים על כך שעסקים צריכים לשקול היטב את הסיכונים הפוטנציאליים של מחסור בחשמל בעת גיבוש אסטרטגיות פיתוח בינה מלאכותית, להעריך את ההשפעה של עליית עלויות החשמל בעתיד, ולחפש באופן פעיל פתרונות חלופיים.
פתרונות מבטיחים כוללים שימוש בטכנולוגיות מחשוב קצה, אימוץ מודלים גדולים יותר, ותעדוף יעילות חישובית בעת פיתוח יישומי בינה מלאכותית.
ברור שפיתוח טכנולוגיית הבינה המלאכותית משנה את נוף האנרגיה העולמי. איזון בין חדשנות טכנולוגית, אבטחת אנרגיה והגנה על הסביבה יהיה אתגר משמעותי שתעשיות הטכנולוגיה והאנרגיה העולמיות יתמודדו יחדיו בעתיד. (המאמר פורסם מחדש מ-DeepTech)
