Γιατί τα data centers καταναλώνουν
τόση ενέργεια και πώς αυτό συνδέεται
με την καθημερινότητά μας
Γράφει ο Παναγιώτης Μαραβέλιας
Στην εποχή της ψηφιακής οικονομίας, τα data centers αποτελούν τη «ραχοκοκαλιά» του διαδικτύου. Από τα κοινωνικά δίκτυα και τις υπηρεσίες streaming δηλαδή την συνεχή μετάδοση δεδομένων (κυρίως ήχου ή βίντεο) μέσω διαδικτύου, μέχρι το cloud computing που περιλαμβάνει αποθήκευση δεδομένων, υπολογιστική ισχύ (virtual machines) και βάσεις δεδομένων έως τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης, σχεδόν κάθε ψηφιακή δραστηριότητα εξαρτάται από αυτά τα τεράστια υπολογιστικά κέντρα. Ωστόσο, πίσω από την αόρατη ευκολία που προσφέρουν, κρύβεται μια σημαντική ενεργειακή πρόκληση η οποία μπορεί να γίνει πιο κατανοητή αν τη συνδέσουμε με απλές εμπειρίες της καθημερινής ζωής.
Γιατί τα Data Centers είναι τόσο ενεργοβόρα; Ο βασικός λόγος είναι ότι λειτουργούν αδιάκοπα. Χιλιάδες servers επεξεργάζονται δεδομένα 24 ώρες το 24ωρο. Για να το φανταστεί κανείς, είναι σαν να έχετε στο σπίτι σας εκατοντάδες υπολογιστές ανοιχτούς συνεχώς όχι απλώς σε αναμονή, αλλά να δουλεύουν στο μέγιστο.
Αν έχετε αγγίξει ποτέ τον φορητό σας υπολογιστή μετά από ώρες χρήσης, θα έχετε παρατηρήσει ότι ζεσταίνεται. Τώρα φανταστείτε αυτή τη θερμότητα πολλαπλασιασμένη χιλιάδες φορές, μέσα σε έναν κλειστό χώρο. Αυτό ακριβώς συμβαίνει σε ένα Data Center.
Για να αντιμετωπιστεί αυτή η θερμότητα, απαιτούνται ισχυρά συστήματα ψύξης. Μπορούμε να το παρομοιάσουμε με ένα κλιματιστικό στο σπίτι, όταν έξω έχει καύσωνα, το air condition δουλεύει πιο έντονα και καταναλώνει περισσότερη ενέργεια. Σε ένα Data Center, αυτή η ανάγκη δεν σταματά ποτέ, χειμώνα – καλοκαίρι.
Μάλιστα, σε πολλές περιπτώσεις, η ενέργεια που απαιτείται για την ψύξη είναι σχεδόν ίση με αυτή που καταναλώνουν οι ίδιοι οι servers. Είναι δηλαδή σαν να πληρώνετε δύο φορές το ρεύμα, μία για να λειτουργεί ο εξοπλισμός και μία για να μην υπερθερμανθεί.
Αλλά θα επανέλθω στην περίπτωση των υπολογιστών, servers κλπ. Από μόνοι τους στην προσπάθεια να αύξησουν την αποδοτικότητά τους χρησιμοποιούν πολλούς επεξεργαστές με δεκάδες δισεκατομμύρια τρανζίστορ το καθένα. Και ένα μεγάλο Data Center μπορεί να φιλοξενεί δεκάδες ή εκατοντάδες χιλιάδες servers. Έτσι, ενώ κάθε τρανζίστορ καταναλώνει ελάχιστη ενέργεια, ο συνολικός αριθμός τους είναι τόσο μεγάλος ώστε η κατανάλωση ισχύος γίνεται τεράστια.
Η ψηφιακή οικονομία συχνά παρουσιάζεται ως «άυλη», εντελώς αόρατη ως να μην υπάρχει, στηρίζοντας όμως τις υπηρεσίες που χρησιμοποιούμαι, παράδειγμα είναι τα απλά μηνύματα που αλλάζουμε μεταξύ μας. Στην πραγματικότητα όμως στηρίζεται σε τεράστιες φυσικές υποδομές, σε κέντρα δεδομένων, καλώδια, σταθμούς παραγωγής ενέργειας και δίκτυα μεταφοράς.
Καθώς η τεχνητή νοημοσύνη επομένως εξαπλώνεται σε όλο και περισσότερους τομείς, η ζήτηση για υπολογιστική ισχύ αυξάνεται ραγδαία. Και μαζί της αυξάνεται και η ανάγκη για ηλεκτρική ενέργεια. Το παράδοξο της εποχής μας είναι ότι όσο πιο «έξυπνες» γίνονται οι μηχανές, τόσο πιο ενεργοβόρος γίνεται ο ψηφιακός κόσμος που τις υποστηρίζει. Η ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης έχει οδηγήσει σε εκρηκτική αύξηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας. Τα data centers καταναλώνουν ήδη περίπου 415 TWh ετησίως (περίπου 1,5% της παγκόσμιας κατανάλωσης) και η ζήτηση συνεχίζει να αυξάνεται ραγδαία και δεν είναι προσωρινή. Η διεθνής εμπειρία δείχνει ότι η κατανάλωση ενέργειας από την Τεχνητή Νοημοσύνη θα πολλαπλασιαστεί. Στο επόμενο άρθρο θα αναφερθώ στη μελλοντική χρήση των «Μικρών Αρθρωτών Αντιδραστήρων».
Κλείνοντας και συμπεραίνοντας. Η ζήτηση για δεδομένα θα συνεχίσει να αυξάνεται. Κάθε κλικ που κάνουμε στέλνοντας ένα απλό μήνυμα από το κινητό, το ταμπλετ ή τον υπολογιστή μας, κάποιο server σε ένα data center το αποθηκεύει και καταναλώνει για αυτό ηλεκτρική ενέργεια και παράγει συγχρόνως θερμότητα. Το ζητούμενο δεν είναι να περιοριστεί η τεχνολογία, αλλά να γίνει βιώσιμη. Κατανοώντας το πρόβλημα μέσα από ανθρώπινα και καθημερινά παραδείγματα, γίνεται σαφές ότι η ενέργεια που «δεν βλέπουμε» έχει συνέπειες στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας και την παραγωγή την ίδια.
Τα data centers δεν είναι απλώς κτίρια γεμάτα υπολογιστές. Είναι, με έναν τρόπο, τεράστιες «θερμικές μηχανές» που λειτουργούν ασταμάτητα και το στοίχημα της εποχής μας ως μηχανικοί είναι να τις κάνουμε όσο το δυνατόν πιο αποδοτικές και φιλικές προς το περιβάλλον.
