Администрация действующего президента США Джо Байдена (Joe Biden) разрабатывает план строительство крупных ИИ ЦОД и электростанций на федеральных землях. Причина таких решительных мер — вероятность отстать от других стран в гонке за доминирование в сфере ИИ, сообщает Datacenter Knowledge. План Байдена стал неожиданностью для многих представителей индустрии, уже приготовившихся работать с администрацией будущего президента Дональда Трампа (Donald Trump).

План намерены оформить в виде специального указа, который президент подпишет до окончания срока полномочий 20 января 2025 года. Предполагается, что он ослабит экологические ограничения для отдельных участков федеральных земель — они ещё не определены. По данным источников, в первую очередь речь идёт о возможности строительства ЦОД нового поколения ёмкостью не менее 1 ГВт. Вероятно, на тех же участках построят и специальные электростанции на природном газе — потом вместо газа будет использоваться ветряная или солнечная энергия.

Такие меры, похоже, приходится принимать для решения проблем в цепочках поставок и с дефицитом энергии, грозящим ограничить рост ИИ. Новый план даст возможность компаниям вроде OpenAI, Microsoft и Google строить новые электростанции, независимые от региональных электросетей, уже не способных справиться с огромным спросом. Появилась информация, что завершить работу над документом до окончания срока полномочий Байдена могут и не успеть.

Представители властей предупреждают, что индустрия ИИ в США может отстать от конкурентов, в первую очередь Китая, способных стремительно построить новую энергетическую инфраструктуру для роста ЦОД. Выражается беспокойств и в связи с экономическими последствиями передачи ИИ-технологий другим странам.

Пока чиновники беспокоятся о первенстве в сфере ИИ, коалиция крупных экогрупп агрессивно выступает против использования в данном контексте федеральных земель — из-за угрозы климату и окружающей среде в целом. Им вторят некоторые сенаторы и исследователи.

Новый указ призван способствовать развитию и более ранних проектов властей. Например «Закон о чипах» от 2022 года представляет собой одну из крупнейших программ развития промышленности в истории США, с многомиллиардными инвестициями со стороны государства, строительством заводов по выпуску полупроводников на территории страны и др. В этом году подписаны законы, смягчающие экологические ограничения при производстве чипов и смежных компонентов.

Источник изорбражения: Mina Rad/unsplash.com

Потребляемая американскими ЦОД мощность выросла на 50 % с прошлого года, ожидается, что к концу следующего она вырастет ещё на столько же. К 2030 году ЦОД будут потреблять до 17 % всей электроэнергии США, в четыре с лишним раза больше, чем сегодня. Хотя учёные США считают, что у страны большая фора в гонке ИИ, сохранение лидерства требует огромных ресурсов и нужно быстро удовлетворить потребности ЦОД в энергии. Сейчас в Соединённых Штатах более 3 тыс. ЦОД, поддержку окажут в первую очередь гиперскейлерам.

Изначально в рамках указа рассматривалось даже применение «Закона об оборонном производстве», дававшего чрезвычайные полномочия федеральным властям для укрепления промышленности и цепочек поставок, но пока эту идею отложили. Тем временем техногиганты давно требуют федеральной поддержки. Глава OpenAI Сэм Альтман (Sam Altman) недавно продвигал идеи создания сети гигаваттных ЦОД с господдержкой.

В OpenAI заявляли, что США хотя и являются лидером в ИИ-индустрии, Китай развивается всё быстрее, наращивая производство чипов и энергии. В США же с поставками энергии большие проблемы. Некоторые эксперты опасаются, что при Трампе вместо производства «чистой» энергии для ЦОД могут сместить акцент на генерацию больших объёмов на ископаемом топливе — указ соперника могут интерпретировать иначе, чем предполагалось. Недавно американский регулятор NERC заявил, что ИИ представляет угрозу для электросети Северной Америки.

Verne намерена построить крупный дата-центр на территории общины Мянтсяля в Финляндии — он станет пятым ЦОД компании в странах Северной Европы. Кампус возведут на площадке 10 га в 40 мин. езды от аэропорта Хельсинки, сообщает Datacenter Dynamics. В начале 2024 года Verne была куплена компанией Ardian, инвестор обещал вложить ещё $1,2 млрд в расширение присутствия компании в Северной Европе.

Ожидается, что ёмкость дата-центра превысит 70 МВт. Строительство должно начаться в середине 2025 года, на завершение проекта уйдёт два года. Дата-центр будет пользоваться возобновляемой энергией, а тепло системы охлаждения будет предложено местной общине. Компания уже управляет в Финляндии тремя малыми ЦОД в Хельсинки, Пори и Тампере, полученных в результате приобретения Ficolo в 2022 году. Также в распоряжении Verne есть объект в Лондоне и более крупный — в Исландии.

Источник изображения: Kristaps Grundsteins/unsplash.com

В самой Verne утверждают, что строительство нового кампуса ЦОД станет важным шагом для выполнения миссии по обеспечению клиентов передовыми вычислительными мощностями с попутной минимизацией воздействия крупного бизнеса на окружающую среду. Всё это — часть стратегии роста в регионе и первая новая площадка с момента сделки с Ardian. Предполагается, что Финляндия является оптимальным местом для размещения ЦОД с учётом обилия чистой энергии, развитой индустрии дата-центров и большого количества квалифицированных кадров.

В октябре Nebius, отделившаяся от российского «Яндекса», объявила, что будет развивать ЦОД в той же общине Мянтсяля, расширив существующий объект с 25 до 75 МВт. Также в последние месяцы Google приобрела в стране два участка земли, потенциально там тоже будет построен дата-центр. Сейчас компания уже управляет крупным кампусом ЦОД в Хами, его продолжают расширять.

Компания Google вкладывает средства в строительство энергетических мегапарков для получения возобновляемой энергии — IT-гигант стремится обеспечить электричеством свои ЦОД. В частности, он заключил партнёрское соглашение с независимым производителем энергии Intersect Power. Также в сделке участвует инвестиционная TPG Rise Climate LP, сообщает Bloomberg.

Консорциум займётся проектированием и строительством крупных энергетических комплексов рядом с кампусами ЦОД, которые будут включать возобновляемые источники энергии, энергохранилища и сопутствующую инфраструктуру передачи энергии на несколько гигаватт. Это обойдётся приблизительно в $20 млрд.

Для поддержки проекта Google также инвестировала и в акционерный капитал Intersect Power. TPG возглавила раунд финансирования, в котором помимо Google приняли участие CAI и Greenbelt Capital Partners. Всего привлечено $800 млн. Новые инвестиции помогут Intersect получить дополнительные заёмные средства на строительство энергетических мощностей.

Источник изображения: Intersect Power

План Google заключается в постройке ЦОД и новых энергетических мощностей таким образом, чтобы те подключались к одним и тем же подстанциям. Это должно помочь ускорить их ввод в эксплуатацию. В Google сообщают, что компания намерена оплатить 100 % расходов на модернизацию энергосетей для этих проектов. По оценкам партнёров, кампусу ИИ ЦОД на 1 ГВт потребуется по 1 ГВт солнечных и ветряных мощностей, а также 1-ГВт энергохранилище, способное проработать два-четыре часа — всё это на площади более 4 тыс. га.

Энергетические парки станут альтернативой стареющим электросетям США, которые с трудом справляются с потребностями ИИ ЦОД и параллельным электроснабжением домов, транспорта и промышленности. Google, Microsoft и AWS, а также другим крупным операторам ЦОД необходимы многомиллиардные инвестиции для удовлетворения потребностей ИИ в энергии. Все, включая Google, присматриваются к малым модульным реакторам, но они заработают не раньше 2030-х годов.

По данным пресс-службы Intersect, компания будет строить новые мощности по выработке чистой энергии, а Google станет её якорным клиентом. Таким образом, запросы Google будут полностью соответствовать доступным мощностям. Сейчас Intersect привлекает заемные средства для своего первого проекта с Google, который планируется к вводу в эксплуатацию в 2026 году. Параметры и местоположение проекта компании пока не раскрывают.

Microsoft анонсировала новую архитектуру охлаждения своих ЦОД, где вода циркулирует в замкнутом контуре, а испарения вообще нет. Все дата-центры Microsoft, разрабатываемые с августа 2024 года, получат новые системы охлаждения. Они, как ожидается, заработают к концу 2027 года. А впервые новые подходы будут опробованы в строящихся ЦОД в Финиксе (Аризона) и Маунт-Плезанте (Висконсин) в 2026 году, сообщает пресс-служба компании. Впрочем, существующие объекты по-прежнему будут использовать различные комбинации систем охлаждения.

По словам Microsoft, новая архитектура снизит потребление питьевой воды каждым дата-центром компании более чем на 125 млн л/год. Эта цифра рассчитана с учётом среднего показателя эффективности использования воды (WUE) на уровне 0,30 л/кВт∙ч, который за последние три года улучшился на 39 %. А с начала 2000-х, когда компания стала сама строить ЦОД, WUE снизился на 80 %. Это результат усилий по уменьшению объёма сточных вод, повышению температур в ЦОД и усилению контроля за работой оборудования. Кроме того, в Техасе, Вашингтоне, Калифорнии и Сингапуре компания использует очищенные сточные и оборотные воды.

Источник изображения: Microsoft

В компании заявляют, что новые технологии используют замкнутые контуры жидкостного охлаждения — как только система заполнена водой во время монтажа, вода будет циркулировать между серверами и охладителями без необходимости постоянной «дозаправки». Этот подход сочетается с прямым жидкостным охлаждением, что позволяет использовать в контурах более тёплую воду, улучшая не только WUE, но PUE.

Источник изображения: Microsoft

Правда, параллельно ожидается «номинальное увеличение» расхода электроэнергии каждым новым дата-центром на основе соответствующих технологий. Впрочем, в компании заявляют, что работают над другими инновациями для обеспечения «более целевого охлаждения» и снижения энергозатрат. Новая архитектура в некоторых случаях позволит избежать ситуаций, когда компания вынужденно использует воздушное охлаждение или строит системы очистки сточных вод своих дата-центров.

Компания Schneider Electric опубликовала два доклада подведомственного Sustainability Research Institute (SRI), связанные с воздействием искусственного интеллекта (ИИ) на обеспечение экоустойчивости, в частности, на потребление электроэнергии, сообщает Inside HPC.

Первый материал, Artificial Intelligence and Electricity: A System Dynamics Approach, изучает четыре возможных сценария развития потребления энергии в связи с ИИ в следующие десять лет. С учётом растущей обеспокоенности экспертов растущим потреблением ИИ-систем, представители SRI и Университета Твенте (Нидерланды) построили динамическую модель системы, предсказывающую различные сценарии спроса на электричество в связи с ИИ — это позволит разрабатывать стратегии устойчивого развития ИИ и схемы минимизации воздействия на окружающую среду в связи с его прогрессом.

Эти сценарии не являются «предсказаниями» — скорее инструментами для понимания комплексных факторов, формирующих наше будущее: от действительно устойчивого развития ИИ до более радикальных вариантов будущего вплоть до энергетических кризисов вследствие эволюции ИИ-систем в начале 2030-х годов. Доклад также содержит рекомендации для законотворцев и лиц, принимающих решения, по выбору пути, сочетающем прогресс в области ИИ с экологической и энергетической устойчивостью.

Источник: Schneider Electric

Второй доклад, AI-Powered HVAC in Educational Buildings: A Net Digital Impact Use Case, подготовленный SRI и Королевским мельбурнским технологическим институтом (RMIT), демонстрирует, каким образом управляемые ИИ системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) могут повысить энергоэффективность зданий и способствовать охране окружающей среды.

В докладе отмечается, что на HVAC приходится 35–65 % всего энергопотребления зданий. В ходе исследования изучались более 87 образовательных объектов в Стокгольме. С 2019 по 2023 годы было зафиксировало сокращение углеродных выбросов в CO2-эквиваленте на 64,8 тонн в год. Это примерно в 60 раз больше, чем углеродный след внедрённых в систему управления зданиями ИИ и IoT. Более того, точно такая же система в Бостоне (США) позволит снизить углеродные выбросы в семь раз в сравнении со Стокгольмом. Это показывает важность внедрения ИИ в окружениях, требующих усиленного отопления, охлаждения или кондиционирования воздуха.

В ноябре сообщалось, что ИИ вообще и генеративный ИИ в частности привели к стремительному росту энергопотребления ЦОД — по прогнозам агентства Gartner, в следующие два года рост составит 160 %. В результате ожидается, что 40 % существующих ИИ ЦОД будут ограничены в энергоресурсах к 2027 году.

Разработчик малых модульных реакторов (SMR) Terrestrial Energy подписал меморандум о взаимопонимании с Energy Solutions. По данным пресс-службы компании, партнёры достигли предварительного соглашения о развёртывании интегрированных реакторов на расплавах солей (IMSR) в США — их разместят на площадках EnergySolutions. Первые реакторы Terrestrial намерена ввести в эксплуатацию в начале 2030-х годов.

Как заявили партнёры, подписание меморандума обусловлено ростом интереса к рынку SMR, в первую очередь, со стороны ИИ ЦОД и некоторых секторов промышленности, находящихся в поиске решений в области «чистой» энергии. В 2023 года Energy Solutions приобрела три площадки для изучения возможности установки на них ISMR суммарной мощностью несколько гигаватт. Среди них есть и выведенная из эксплуатации АЭС Kewaunee в штате Висконсин.

IMSR представляют собой реакторы поколения IV. Считается, что они намного эффективнее решений прошлых поколений, однако их системы охлаждения недостаточно долго тестировались в реальных условиях, из-за чего пока не вполне понятны перспективы их масштабируемости в долгосрочной перспективе.

Источник изображения: Terrestrial Energy

В 2024 году Terrestrial Energy подписала ещё один меморандум о взаимопонимании со Schneider Electric для поддержки разработки ISMR на 190 МВт. В текущем году соглашения о поставке SMR подписали несколько крупных операторов ЦОД, что только подогрело интерес к технологии. Например, поддерживаемая Сэмом Альтманом (Sam Altman) компания Oklo заключила соглашения с Equinix и Prometheus о поставке SMR на 500 МВт и 100 МВт соответственно, а в прошлом месяце с двумя нераскрытыми партнёрами из числа операторов ЦОД достигнута договорённость о поставке до 750 МВт.

В октябре AWS заключила с Energy Northwest, X-Energy и Dominion Virginia соглашения о поддержке развёртывания SMR общей мощностью более 600 МВт в Вашингтоне и Вирджинии. Google также подписала соглашение о покупке энергии от нескольких малых реакторов у Karios Power, их должны ввести в эксплуатацию в 2030 году.

AWS рассказала об инновациях, внедряемых в её ЦОД для поддержки ИИ-нагрузкок следующего поколения. По данным DataCenter Dynamics, нововведения связаны в первую очередь с электропитанием и охлаждением. Они направлены на повышение энергоэффективности дата-центров AWS. Первые ЦОД на базе новой архитектуры заработают в начале 2025 года.

Новые решения в свежих новых дата-центрах компании по всему миру, а некоторые начнут применять уже на существующих объектах. В компании подчёркивают, что решения изначально спроектированы как модульные, поэтому возможная поэтапная модернизация площадок для внедрения СЖО, повышения энергоэффективности и снижения углеродного следа. Так, AWS упростит электрическую и механическую структуру новых ЦОД, чтобы облегчит их обслуживание и повысить надёжность.

В частности, упростится подход к распределению энергии внутри ЦОД, а источники резервного питания будут размещаться ближе к стойкам. Это позволит повысить доступность инфраструктуры до 99,9999 % времени, а количество стоек, которых могут коснуться проблемы с энергоснабжением, снизится на 89 %. Также уменьшится количество вентиляторов для отвода горячего воздуха. Вместо этого будет применяться естественный перепад давления, что положительно скажется на энергопотреблении. Вместе с тем AWS намерено вшестеро увеличить мощность стойки в следующие два года, и ещё втрое — в будущем.

Впрочем, в ИИ-серверах, где мощность ускорителей приближается к 1 кВт, без СЖО обойтись сложно. AWS готовит суперкластеры Project Rainier и Project Ceiba на базе AWS Tranium2 и NVIDIA Blackwell соответственно, поэтому она вместе с крупным производителем СЖО будет внедрять прямое жидкостное охлаждение и в новых, и в старых ЦОД. В некоторых случаях будет использоваться и гибридное охлаждение. Одним из главных плюсов новой архитектуры охлаждения является гибкость — акцент на воздушное или жидкостное охлаждение будет делаться в зависимости от потребностей оборудования и возможностей конкретных дата-центров.

Источник изображений: AWS

Заодно AWS использовала имеющиеся данные и генеративный ИИ для поиска наиболее эффективного способа размещения стоек в своих ЦОД, добавив ещё 12 % вычислительных мощностей на каждую площадку. Новая технология будет применяться как к новому оборудованию для ИИ-систем, так и для других типов техники. Также компания внедрила собственную систему управления механическими и электрическими устройствами — она поможет стандартизировать мониторинг и эксплуатацию дата-центров.

Наконец, предприняты усилия по повышению экобезопасности дата-центров. AWS заявила, что новая архитектура охлаждения снизит потребление энергии на 46 % во времена пиковых нагрузок без увеличения потребления воды. Доля углеродных выбросов при производстве бетона, используемого при строительстве ЦОД, уменьшена на 35 % относительно средней по отрасли, кроме того, на 35 % сокращается потребление стали в целом, а та, что используется, поступает из электродуговых печей, а не газовых, что сокращает косвенные выбросы. Наконец, резервные генераторы AWS переведут на возобновляемое дизельное топливо.

Дополнительно AWS совместно с Orbital Materials запустила пилотный проект по тестированию разработанного с помощью ИИ материала, помогающего захватывать в дата-центрах углекислый газ — речь идёт о «губке на атомном уровне», взаимодействующей только с молекулами углекислоты. Тестирование материала, три года разрабатывавшегося компаниями, начнётся в начале 2025 года. По данным Orbital, новый материал значительно дешевле аналогов. В дальнейшем стартап планирует испытать разработанные с помощью ИИ технологии для экономии воды и охлаждения чипов.

DataCenter Dynamics также отмечает, что AWS впервые раскрыла показатель PUE своих дата-центров. В среднем он составляет 1,15, а самая лучшая площадка достигла 1,04. Для сравнения: у Google эти показатели составляют 1,1 и 1,06 соответственно, у Microsoft — 1,18 и 1,12 (у новых объектов). ЦОД Meta✴ в среднем имеют PUE около 1,08, а Oracle говорит об 1,15.

Компания Meta✴ ищет подрядчиков, способных к началу 2030-з годов начать поставки энергии от атомных реакторов в США. Проекты должны обеспечить энергией дата-центры компании и ближайшие поселения. Фактически компания вступает в своеобразный «клуб» гиперскейлеров, готовых использовать атомную энергию для питания дата центров. Над аналогичными проектами уже работают AWS, Google, Microsoft, Oracle и другие техногиганты, желающие получать «безуглеродную» энергию.

«Запрос предложений» (request for proposals, RFP) предусматривает строительство значительных мощностей нового поколения, от одного до четырёх гигаватт. Хотя некоторые игроки рынка заключили сделки с конкретными энергетическими стартапами, Meta✴ предлагает широкое «окно возможностей» и открыта для самых разных идей и работы с всевозможными типами реакторов, разными локациями и т.п. Компания ищет партнёров, способных повысить доступность атомных реакторов, причём в масштабах, позволяющих значительно снизить себестоимость проектов, использовав многочисленные модули.

Источник изображения: Hal Gatewood/unsplash.com

Meta✴ ищет партнёров, способных выполнить проект от начала до конца — от поиска подходящих площадок и получения разрешений до разработки, работы с финансами, ввода в эксплуатацию, обслуживания и т.д. Это позволит быстро масштабировать проекты. В Meta✴ допускают, что места, в которых реакторы можно будет запустить быстрее всего, могут оказаться довольно далеко от её собственных кампусов ЦОД. Meta✴ признаёт, что в отличие от проектов возобновляемой энергетики, атомные проекты будут дороже, но зато они рассчитаны на более длительную эксплуатацию.

Компания готова и покупать энергию, когда объекты заработают, и разделить расходы на строительство новых атомных мощностей. При этом компания подчёркивает, что нуждается в больших объёмах энергии и намерена преодолеть «нерешительность» инвесторов, намеренных потратить деньги на масштабные стройки. Ранее Meta✴ ужа прошла похожий путь с возобновляемой энергетикой, которая более десяти лет назад была намного дороже, а её востребованность была под вопросом.

Утверждается, что с 2020 года все глобальные операции компании на 100 % обеспечиваются «чистой» и возобновляемой энергией. Сейчас на долю Meta✴ уже приходится 12 ГВт возобновляемой энергии по всему миру, но для ИИ ЦОД будущего этого может и не хватить. Первоначальных откликов на PFR будут ожидать до 7 февраля 2025 года.

Американский телеком-оператор AT&T целиком извлёк устаревший кабель в свинцовой оболочке из озера Тахо в США. В общей сложности речь идёт о почти 13 км кабеля, находившегося в воде десятки лет, сообщает Datacenter Dynamics. Демонтаж завершили 17 ноября. По словам экологов, хотя план очистки озера от кабелей столкнулся с некоторыми препятствиями, важно, что AT&T выполнила обязательства.

Калифорнийский альянс по защите спортивной рыбалки (California Sportfishing Protection Alliance, CSPA) инициировал судебное разбирательство по поводу этого кабеля ещё в 2021 году. В сентябре было достигнуто мировое соглашение с AT&T — компания согласилась очистить озеро от устаревшей инфраструктуры. Согласно судебными документам, AT&T обязалась извлечь более 48,5 т свинца из озера. Помимо рыболовов много лет лоббируют устранение кабелей из озера и экоактивисты из Лиги по спасению озера Тахо (League to Save Lake Tahoe).

Источник изображения: Titus Woo/unsplash.com

Неизвестно, как давно проложили эти кабели, однако американские телеком-операторы не используют кабели в свинцовой защите с 1964 года. Применять свинец для защиты медных проводов от неблагоприятных природных условий начали ещё в 1880-х годах — этот металл довольно стабилен, так что свинцовая оболочка практически не разрушается со временем. Старые кабели часто забрасывали, прокладывая буквально рядом с ними оптоволокно.

AT&T согласилась демонтировать кабели ещё в 2021 году, но после приостановила процесс, чтобы эксперты смогли провести дополнительные анализы. Фактически на демонтаж ушло менее трёх недель, персонал AT&T работал 12-часовыми сменами без выходных. Большая баржа работала в паре с судном поменьше. Аквалангисты действовали «рука об руку» со специализированным подводным аппаратом, а команда на палубе управляла лебёдкой для извлечения фрагментов кабеля. На более мелкие части кабель разделяли непосредственно на барже.

Источник изображения: Michael Glazier/unsplash.com

В прошлом году расследование Wall Street Journal показало, что AT&T, Verizon и другие телеком-операторы во многих штатах США загрязняют воду и почву свинцовыми кабелями. В ходе расследования были собраны образцы из разных частей страны, среди которых токсичными признаны пробы, взятые из почти 130 мест прокладки кабелей.

Операторы утверждали, что многие кабели до сих пор используются, в том числе экстренными службами, и их эксплуатация не противоречит местным законам. Впоследствии против Verizon и AT&T были поданы коллективные иски, в которых операторов обвинили в сокрытии данных о принадлежащих им токсичных кабелях. А уже в 2024 года проблемой заинтересовалось Агентство по охране окружающей среды США (EPA).

Китайский IT-гигант Tencent официально запустила гибридный микросетевой проект при дата-центре в провинции Хэбэй. Для питания ЦОД будет применяться как ветряная, так и солнечная энергия, а также резервы, накопленные в аккумуляторном хранилище (BESS), сообщает Datacenter Dynamics. Общая установленная мощность составит 10,99 МВт, ежегодно предполагается генерировать до 14 ГВт∙ч.

Компания намерена стать углеродно-нейтральной к 2030 году и заявляет, что на возобновляемую энергию уже приходится 54 % ежегодного потребления её дата-центров — более 70 % построенных Tencent кампусов пользуются плодами «зелёной» энергетики.

Ранее Tencent уже внедрила микросетевые решения в своих ЦОД. В январе 2024 года она официально ввела в эксплуатацию солнечную электростанцию на объекте Tencent Tianjin High-Tech Cloud Data Center в Китае. Её установленная мощность составляет 10,54 МВт солнечной энергии, генерируется до 12 ГВт∙ч ежегодно.

Источник изображения: Theodor Lundqvist/unsplash.com

Компания разработала комплексный подход для борьбы с неравномерной поставкой энергии. В частности, она запасает избытки энергии, которые можно использовать для резервного питания в случае перебоев питания или просто нехватки электричества. Наконец, компания использует ИИ-систему для управления потребностями объекта.