هل تستطيع مراكز البيانات العائمة تلبية الطلب الضخم على الطاقة في الذكاء الاصطناعي؟

وتستخدم مراكز البيانات التي تزود طفرة الذكاء الاصطناعي بالفعل كميات من الكهرباء أكبر من تلك التي تستخدمها بعض البلدان الصغيرة، وتتوقع وكالة الطاقة الدولية أن يصل الطلب عليها إلى 945 تيراواط/ساعة سنويا ــ أكثر من إجمالي استهلاك اليابان من الكهرباء ــ بحلول عام 2030. والذكاء الاصطناعي متعطش للطاقة إلى الحد الذي جعل الشركات تستكشف فكرة وضع مراكز البيانات في الفضاء، حيث يمكنها الاعتماد على الطاقة الشمسية المستمرة. لكن إحدى الشركات الناشئة تعتقد أن الحل موجود هنا على الأرض، وليس على الأرض. تقوم Panthalassa ببناء مراكز بيانات عائمة مستقلة من شأنها أن تضع قوة الحوسبة في وسط المحيط.

وتقول الشركة التي يقع مقرها في ولاية أوريجون، والتي أعلنت عن تمويل بقيمة 140 مليون دولار الأسبوع الماضي، إن منصاتها يمكنها تجاوز الشبكات الكهربائية المثقلة وتقديم حوسبة خالية من الكربون في المياه الدولية. ولكن بعيداً عن التحديات التقنية والهندسية التي ينطوي عليها الأمر، فمن غير الواضح ما إذا كان نقل الطاقة الحاسوبية إلى الخارج من شأنه أن يخفف فعلياً من أكبر الاختناقات التي تواجهها مراكز البيانات ــ فالقيام بذلك قد يؤدي فقط إلى استبدال المشاكل المألوفة بمشاكل أكثر تكلفة بكثير.

يقول جوناثان كومي، الباحث السابق في مختبر لورانس بيركلي الوطني في كاليفورنيا والخبير في استهلاك الطاقة في مراكز البيانات: “إن طاقة الأمواج هي تقنية قديمة ويمكن أن تنجح، لكن المحيط بيئة قاسية”. “إن الملح والأمواج فعالان في التسبب في مشاكل للآلات.”

مراكز البيانات العائمة في Panthalassa، على شكل كرة جولف موضوعة على نقطة الإنطلاق، يبلغ ارتفاعها 85 مترًا – أي ارتفاع ساعة بيج بن تقريبًا – ومصنوعة من صفائح الفولاذ. يتم نقلهم إلى الماء بواسطة قارب، ثم يدفعون أنفسهم إلى مواقعهم المحددة. وهناك، يقومون بتوليد الكهرباء الخاصة بهم وتشغيل أعباء عمل الذكاء الاصطناعي دون الاتصال بالشبكة أو الانبعاثات أو المحركات.

يحتوي الجزء “المحمل” من المنصة على أنبوب طويل مفتوح من الأسفل. عندما ترفع الأمواج الهيكل وتسقطه، يتم دفع مياه البحر عبر الأنبوب إلى الأعلى إلى الجزء “الكرة”، وهو مجوف ومملوء في الغالب بالهواء لجعله يطفو. وتقوم المياه المتحركة بتدوير التوربينات التي تولد الكهرباء، والتي تعمل على تشغيل وحدات معالجة الرسومات الموجودة على متن الطائرة، وأجهزة الكمبيوتر الأخرى ومعدات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية.

تستخدم مراكز البيانات العادية كميات هائلة من الماء لتبريد أجهزة الذكاء الاصطناعي الخاصة بها. وبما أن خوادم Panthalassa موجودة في وحدات محكمة الغلق تحت سطح الماء، فإن جدار الحاوية نفسه سيكون بمثابة مبادل حراري، مع تبديد الحرارة في المياه الباردة المحيطة. سوف تعمل تيارات المحيطات والاختلاط على تشتيت الحرارة المهدرة، على الرغم من أن التأثيرات المحتملة على النظم البيئية البحرية القريبة لا تزال غير واضحة.

تحاول Panthalassa تجربة شيء لم يجربه سوى عدد قليل من مشغلي مراكز البيانات من قبل: تشغيل البنية التحتية الحوسبية المهمة بعيدًا عن متناول الفنيين البشريين. تقول جاكلين ديفيس من معهد Uptime Institute، وهو هيئة عالمية لأداء مراكز البيانات: “تشير بياناتنا باستمرار إلى أن الطاقة والشبكات هما السببان الرئيسيان لانقطاعات مراكز البيانات”. “قد يكون من الصعب إدارة كل منها بشكل فريد في بيئة نائية مع وجود عدد قليل من الموظفين أو عدم وجودهم على الإطلاق.” لم يستجب بانثالاسا العلماء الجدد الأسئلة قبل أن يذهب هذا المقال للصحافة.

وفقًا لديفيس، تقتصر الأتمتة في بيئات مراكز البيانات إلى حد كبير على المراقبة والتحليلات، حيث لا يزال التدخل الجسدي البشري شائعًا جدًا، “خاصة في الحوادث غير الطبيعية، مثل عندما تتطلب ضواغط التبريد إعادة تشغيل يدوية”.

قد يكون هذا أحد أكبر التحديات التي تواجه Panthalassa. الكمون سيكون آخر. سيتم نقل البيانات التي تتم معالجتها في المنصات العائمة مرة أخرى إلى المستخدمين على الأرض عن طريق أقمار ستارلينك الصناعية، والتي توفر عرض نطاق ترددي محدود وزمن وصول أعلى مقارنة بكابلات الألياف الضوئية. وهذا يجعل العقد أكثر عملية بالنسبة لأحمال عمل الذكاء الاصطناعي التي تتلقى وظيفة، وتسمح لها بالعمل لساعات أو أيام، ثم تُرجع النتيجة – مثل تدريب النماذج المتقدمة أو تشغيل عمليات المحاكاة العلمية. لكن معظم تطبيقات الذكاء الاصطناعي التي يستخدمها المستهلكون، مثل روبوتات الدردشة ومساعدي البحث، تعتمد على أوقات الاستجابة السريعة والاتصال المستمر بالشبكة.

يقول ديفيس: “إن القيود المفروضة على الطاقة اليوم تؤثر بشكل حاد على مراكز بيانات تدريب الذكاء الاصطناعي الكبيرة”. ويقول إن نهج بانثالاسا سيكون أكثر قابلية للتطبيق إذا زادت احتياجات الطاقة الإجمالية لتشغيل أنظمة الذكاء الاصطناعي المدربة بما يكفي لمنافسة تلك الخاصة بتدريب الذكاء الاصطناعي. وإلى أن يحدث ذلك، من المرجح أن تواجه مراكز البيانات العائمة صعوبة في التنافس مع تلك الموجودة على الأرض.

على الرغم من أن تقنية Panthalassa فريدة من نوعها، إلا أن فكرتها المتمثلة في نقل مراكز البيانات خارج الأرض ليست كذلك. وتقوم شركة أيكيدو تكنولوجيز بتطوير مراكز بيانات عائمة مدمجة في منصات الرياح البحرية، وتقوم شركة ميتسوي أو إس كيه بدراسة أنظمة الحوسبة القائمة على السفن والتي تعمل بمصادر الطاقة البحرية. اختبرت التجارب السابقة، بما في ذلك مشروع Microsoft Natick تحت الماء، ما إذا كان وضع الخوادم في الماء أو بالقرب منه يمكن أن يحسن التبريد والكفاءة.

لكن في الوقت الحالي، لا تزال الحوسبة الخارجية تجريبية إلى حد كبير. وبعيداً عن التحديات الهندسية، لا يزال يتعين على الشركات أن تثبت أن الأنظمة القائمة على المحيطات قادرة على التنافس اقتصادياً مع مراكز البيانات التقليدية المتصلة بشبكات الطاقة وشبكات الألياف. يقول كومي: “هناك وفورات الحجم لبناء مراكز البيانات، وهذا هو السبب في أنها أصبحت كبيرة جدًا في الوقت الحاضر”. “إنهم يبنون منشآت كبيرة لتوزيع التكاليف الثابتة على المزيد من الحوسبة. إن بناء منشآت حوسبة كبيرة على الماء أصعب بكثير وأكثر خطورة من بناء منشآت حوسبة كبيرة على الأرض.”