Kategorie artykułu: Świat Technologia

Cyfrowy sen Indii grozi blackoutem. Jak sztuczna inteligencja drenuje sieć

Indie chcą być jednym z liderów w dziedzinie sztucznej inteligencji. W najludniejszym kraju świata na potęgę powstają centra danych. Ich dynamiczny rozwój dramatycznie obciąża jednak krajową sieć energetyczną. Prognozy przewidują sześciokrotny wzrost zużycia energii do 2030 r.

Twarze mężczyzn na tle instalacji artystycznej przedstawiającej czip AI
Indie, dotychczasowe mocarstwo w dziedzinie outsourcingu IT, chcą być potęgą także w dziedzinie sztucznej inteligencji i mocno w to inwestują. Wyzwaniem jest infrastruktura. Fot. Debarchan Chatterjee/NurPhoto / Getty Images

Z tego artykułu dowiesz się…

  1. Jakie plany inwestycyjne w infrastrukturę AI rząd i globalne korporacje technologiczne realizują nad Gangesem.
  2. Dlaczego centra danych stają się zagrożeniem dla indyjskiej sieci energetycznej i kto za tym stoi.
  3. Które technologie i regulacje mogą pomóc pogodzić cyfrowe ambicje Indii z potrzebami energetycznymi ich mieszkańców.
Loading the Elevenlabs Text to Speech AudioNative Player...

Późnym rankiem 17 października 2020 r. Bombaj zamarł. Pociągi metra zatrzymały się między stacjami, a na ulicach finansowej stolicy Indii wyłączyła się sygnalizacja świetlna. W szpitalach, zanim włączono agregaty prądotwórcze, na moment przestał działać sprzęt, od elektrokardiografów po respiratory. Ponad 20 milionów mieszkańców indyjskiej metropolii musiało się zmierzyć z awarią elektryczności, która w niektórych częściach miasta trwała przez 12 godzin. Początkowo podejrzewano sabotaż. Ostatecznie przyczyną blackoutu okazała się niestabilność techniczna sieci i błędy konserwacyjne.

Incydent pokazał, jak krucha jest sieć energetyczna najludniejszego kraju świata. Udowodnił, że technologiczne i rozwojowe ambicje Indii mogą się zderzyć z twardą rzeczywistością: niedoborem mocy w elektrowniach i przepustowości sieci przesyłowych.

Od 2022 r. indyjska gospodarka rosła o ponad 7 proc. rocznie. Takie tempo rozwoju wymaga coraz większych ilości energii. A Delhi ma nie tylko ambicje prześcignięcia Niemiec i Japonii, ale także bycia jednym z technologicznych liderów.

Boom na moc obliczeniową

Według amerykańskiego think tanku Institute for Energy Economics and Financial Analysis (IEEFA) w Bombaju działa dziś 61 centrów danych. To więcej niż w jakimkolwiek innym indyjskim mieście. Metropolia skupia około połowy zainstalowanej mocy obliczeniowej wszystkich centrów danych w Indiach.

Poza nim najwięcej takich obiektów działa w południowej części kraju. W Hajdarabadzie jest ich 33, w Bengalurze 31, a w Ćennaju (dawnym Madrasie) – 30. Na północy może się z nimi mierzyć tylko region stołeczny Delhi, z 33 serwerowniami obsługującymi AI.

Klientami tych obiektów są głównie globalne koncerny technologiczne. Są wśród nich Amazon Web Services, Microsoft i Google.  Korzystają z nich także indyjscy gracze, tacy jak Yotta Infrastructure, CtrlS, Tata Communications czy Adani ConneX.

Boom na dane, choć nie zaczął się wczoraj, gwałtownie przyspieszył wraz z upowszechnieniem się modeli generatywnej sztucznej inteligencji. Ich obsługa wymaga wielokrotnie większych zasobów obliczeniowych niż tradycyjne aplikacje chmurowe.

Mocarstwowe plany

Indie dotychczas były potęgą outsourcingu IT. Teraz chcą być globalnym liderem w dziedzinie sztucznej inteligencji. Temu ambitnemu celowi poświęcają olbrzymie zasoby. India AI Mission to rządowy program rozbudowy krajowego ekosystemu sztucznej inteligencji. W jego ramach Delhi zwiększa moc obliczeniową potrzebną do rozwoju AI, buduje laboratoria i szkoli przyszłych specjalistów. Całkowity budżet programu to około 1,25 mld dolarów. Dzięki niemu indyjskie startupy i uczelnie mają dostęp do 34 tys. procesorów GPU po cenach o ponad jedną trzecią niższych od rynkowych. Do końca roku rząd planuje zwiększyć pulę do 100 tysięcy GPU.

Zagraniczni giganci technologiczni inwestują nad Gangesem na niespotykaną dotąd skalę. Google zainaugurował kosztem 15 mld dolarów, budowę centrum AI w Visakhapatnam w stanie Andhra Pradeś na południu subkontynentu. To największa serwerowania w Indiach, pierwsza o gigawatowej skali. Wkrótce Reliance Industries miejscowego miliardera Mukesha Ambaniego ma wznieść porównywalne wielkością centrum w stanie Gudźarat. Serwery mają się opierać na amerykańskich procesorach Nvidia Blackwell.

Microsoft obiecał Indusom największą inwestycję w Azji, wartą 17,5 mld dolarów – na rozbudowę do 2029 r. infrastruktury chmurowej i AI. Amazon Web Services zobowiązała się do wydania 12,7 mld dolarów do 2030 r. Z tego 8,3 mld dolarów ma trafić do stanu Maharasztra, w którym leży Bombaj.

Żarłoczna technologia

Wyrażona w gigawatach moc całego sektora ma wzrosnąć z 1,4 GW w ubiegłym roku do 9 GW w 2030 r. Centra danych będą wówczas pochłaniać około 3 proc. elektryczności wytwarzanej nad Gangesem. Obecnie około 270 funkcjonujących dziś centrów danych zużywa 0,5 proc. dostępnej energii. Mowa więc o sześciokrotnym wzroście.

Są jednak szacunki, które malują jeszcze bardziej dramatyczny obraz. Według analiz opublikowanych przez firmę badawczą Data Center Dynamics, w ciągu niespełna pięciu lat zdolności indyjskich centrów danych mogą sięgnąć 17 GW. Pochłonęłyby wtedy aż 8 proc. dostępnej energii.

W 2030 r. centra danych w Indiach mają zużywać sześciokrotnie więcej energii niż obecnie.

Indie mają ambicje, by stać się globalnym centrum obliczeniowym dla sztucznej inteligencji, ale ich sieć nie nadąża. Rocznie dostarcza tylko około 1900 TWh energii.  Dla porównania w Stanach Zjednoczonych jest to prawie dwa i pół raza więcej.

Warto wiedzieć

Dlaczego centra danych są tak energochłonne?

Centrum danych to w praktyce działająca bez przerwy fabryka obliczeń. Najwięcej energii (około 60 proc. zapotrzebowania) zużywają serwery (GPU lub CPU), przetwarzające i przechowujące dane. Pozostałe kilkadziesiąt procent pochłaniają systemy chłodzenia. Są niezbędne, aby zapobiec przegrzaniu sprzętu i awariom.

Według IEEFA przeciętne centrum danych zużywa tyle energii, co huta aluminium lub równowartość zapotrzebowania 100 tysięcy indyjskich gospodarstw domowych. Maszyny do AI są jeszcze bardziej żarłoczne. Nowoczesne procesory graficzne (GPU), na których trenuje się i uruchamia duże modele językowe (LLM), pobierają od dwóch do czterech razy więcej energii niż tradycyjne układy obliczeniowe.

Te serwerownie o przemysłowej skali potrzebują energii nie tylko do obliczeń. Do chłodzenia zużywają też ogromne ilości wody. Większość bezpowrotnie wyparowuje. W 2025 r. centra danych w Indiach zużyły łącznie około 150 mld litrów wody. Delhijska Council on Energy Environment and Water szacuje, że ta ilość podwoi się do 2030 r.

Tymczasem zasoby słodkiej wody w najludniejszym kraju świata i tak są dramatycznie skąpe. W Indiach mieszka 18 proc. ludności świata, mając do dyspozycji zaledwie 4 proc. globalnych zasobów wodnych.

XYZ

Elektryczność dla firm czy dla ludzi?

W niektórych częściach Bombaju centra danych pochłaniają już 15 proc. lokalnej zdolności przesyłowej sieci. Nawet bez nich zapotrzebowanie miasta na energię stale rośnie. Główne przyczyny to rosnące temperatury i upowszechnienie klimatyzacji, ale także wzrastająca się zamożność mieszkańców.

Powtarzające się fale upałów potrafią powiększyć konsumpcję prądu nawet o ponad 20 GW w ciągu raptem kilku godzin. Prowadzi to do zakłóceń w sieci i może doprowadzić do powtórki blackoutu z 2020 roku. Co prawda w 2024 r. rozpoczęto modernizację sieci, ale prace są opóźnione. Do tej pory uruchomiono tylko 42 proc. planowanych nowych linii przesyłowych.

Z tego powodu serwerownie AI, początkowo lokalizowane w kilku największych miastach na południu Indii, teraz mają być budowane z dala od tych metropolii. Odciąży to sieci w największych ośrodkach, ale będzie wymagało rozbudowy sieci światłowodowych.

Zielona droga wyjścia?

Podobne problemy – choć w zupełnie innej skali dotykają też innych krajów. W 2024 r. awaria w hrabstwie Fairfax w amerykańskim stanie Virginia spowodowała przełączenie się 60 centrów danych na generatory zapasowe. Także w Europie główne węzły centrów danych zmagają się z przeciążonymi sieciami przesyłowymi.

Niektóre kraje starają się pogodzić rosnący apetytu na energię z celami klimatycznymi i potrzebami mieszkańców. Rozwiązań jest kilka.

Singapur już w 2012 r. wprowadził normy i certyfikacje energooszczędności centrów danych. Wszystkie takie obiekty muszą wykazać określony wskaźnik efektywności energetycznej. Testy wskazały, że chłodzenie cieczą redukuje całkowite zużycie energii o 10 proc. w porównaniu z chłodzeniem powietrznym. Singapurczycy chwalą się, że ich system AI do zarządzania chłodzeniem pozwolił zaoszczędzić ponad 200 tys. kWh w skali roku. Ta ilość energii wystarczyłaby do zasilania 544 gospodarstw domowych przez miesiąc. Standardy ograniczające zużycie wody w serwerowniach wprowadziły Chiny i Malezja.

Przyszłe „fabryki obliczeń” w stanie Maharasztra mają w 100 proc. korzystać z energii odnawialnej. Władze oferują też dofinansowanie budowy magazynów energii, a firmy takie jak Reliance i Adani Group budują własne elektrownie słoneczne, które mają zasilać ich obiekty.

Wśród alternatywnych systemów chłodzenia specjaliści wymieniają też chłodzenie immersyjne i płytowe. Oba rozwiązania mogą znacząco obniżyć zużycie wody i prądu, ale ich wdrożenie jest kosztowne i napotyka bariery techniczne i logistyczne.

Mimo to w skali całego globu odnawialne źródła energii zasilają już połowę nowych centrów danych.

Indie zaczęły podążać podobną ścieżką: przyszłe „fabryki obliczeń” w stanie Maharasztra mają w 100 proc. korzystać z energii odnawialnej. Na razie rekordzista – Yotta NM1 pod Bombajem – osiągnął 50 proc. Władze oferują też dofinansowanie budowy magazynów energii, a firmy takie jak Reliance i Adani Group budują własne elektrownie słoneczne, które mają zasilać ich obiekty. Aby Indie mogły zrealizować swój sen o przecieraniu szlaków w dziedzinie uczenia maszynowego i sieci neuronowych, potrzebują pilnej pracy u samych podstaw tych technologii.

Główne wnioski

  1. Indie stoją przed poważnym wyzwaniem infrastrukturalnym. Ambicje uczynienia z siebie światowego centrum AI wymagają ogromnych ilości energii, której krajowa sieć nie jest w stanie dostarczyć bez modernizacji, a modernizacja ta posuwa się zbyt wolno.
  2. Dwudziestomilionowy Bombaj, skupiający ponad połowę indyjskich mocy obliczeniowych, jest epicentrum tego kryzysu. Bez decentralizacji inwestycji i masowego przejścia na odnawialne źródła energii konflikt między sektorem technologicznym a potrzebami dziesiątek milionów mieszkańców będzie się zaostrzać.
  3. Rozwiązaniem mogą być technologie energooszczędne – chłodzenie cieczą, baterie stacjonarne i zasilanie solarne. Jednak ich wdrożenie wymaga zarówno regulacyjnego przymusu, jak i masowych inwestycji, których skala musi dotrzymać kroku ekspansji sektora AI.