Энергопотребление дата-центров переживает настоящий бум в США. По словам учёных, отрасль ждёт дальнейший рост спроса на электричество. По данным Datacenter Dynamics, в подготовленном Министерством энергетики США (DOE) докладе указывается, что в 2023 году на ЦОД пришлось 4,4 % энергопотребления страны.

Более того, в подготовленном для Конгресса США докладе указывается, что к 2028 году этот показатель может вырасти до 12 %, а по самым скромным прогнозам — до 6,7 %. Отчёт, составленный Национальной лабораторией Лоуренса в Беркли (LBNL), отталкивается от аналогичных документов 2007 и 2016 годов.

Исследователи выяснили, что энергопотребление дата-центров было довольно стабильным в 2014–2016 гг. — приблизительно 60 ТВт∙ч в год. С началом использования ИИ-серверов в 2018 году потребление отрасли выросло до 76 ТВт∙ч, 1,9 % от общего энергопотребления США. С ростом количества ЦОД в стране выросло и потребление — в 2023 году оно составило 176 ТВт∙ч, 4,4 % от всего объёма потребления электроэнергии в стране. По оценкам экспертов, в 2028 году оно вырастет до 325–580 ТВт∙ч.

Источник изображения: American Public Power Association/unsplash.com

Совокупный годовой темп прироста в 2014–2018 гг. составил около 7 %, в 2018–2023 гг. он увеличился до 18 %, а в 2023–2028 гг., вероятно, составит 13–27 %. Впрочем, в самой LBNL признают, что данные могут быть не вполне корректными из-за «отсутствия прозрачности» в секторе. Более того, энергопотребление ЦОД в 2018 году оказалось выше, чем прогнозировала сама лаборатория — тогда не удалось предсказать рост количества ИИ-серверов.

Как заявляется в отчёте, недавний стремительный рост общего количества серверов привёл росту энергопотребления ЦОД с 2017 по 2023 гг. более чем вдвое, а рост использования более производительных ИИ-серверов может привести к дальнейшему ускоренному росту энергопотребления до конца десятилетия. Также сообщается, что в следующие десятилетия ожидается рост электроэнергии в целом из-за внедрения электромобилей, локализации производства с сопутствующей электрификацией предприятий и др.

В докладе предупреждают, что новые исследования указывают на возможный рост потребления ЦОД выше прогнозируемого. Стоит отметить, что в некоторых странах уже сейчас доля потребления ЦОД значительно больше. Например, в Ирландии она уже превысила 21 % от общего показателя государства. Впрочем, в мировом масштабе энергопотребление дата-центров всё равно останется очень небольшим даже на фоне роста ИИ, но распределение по регионам и странам по-прежнему останется неравномерным.

Источник изображения: LBNL

Что касается использования воды, в 2014 году ЦОД потребили 21,2 млрд л чистой воды, а в 2023 году — уже 66 млрд, причём 84 % затрат придётся на гиперскейлеров. В 2028 году, как ожидается, только им потребуется 60–124 млрд л.

В начале года сообщалось, что потребление электроэнергии дата-центрами в США должно достигнуть 35 ГВт уже к концу текущего десятилетия, почти удвоившись в сравнении с показателями 2022 года. Из-за бума ИИ-технологий спрос на ЦОД высок на мировых рынках, но одной из ключевых проблем стала нехватка электричества — спрос на него на рынках ЦОД зачастую превышает предложение. В результате, например, в США спрос на ИИ и дефицит ёмкости уже взвинтили цены на аренду дата-центров, а на днях Регулятор NERC: ИИ представляет угрозу для североамериканской электросети.

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.

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.

Один из самых отдалённых островов Великобритании — Папа-Уэстрей (Papa Westray) в Оркнейском архипелаге — получил широкополосное оптоволоконное интернет-подключение благодаря водопроводу, передаёт Datacenter Dynamics. Утверждается, что метод более эффективен и менее «разрушителен», чем обычные способы прокладки кабелей. На все работы у подрядчика CloudNet ушло восемь месяцев, а оплатили их власти Шотландии.

Уже проложенный на острове водопровод обеспечивает питьевой водой около 90 человек. Оптоволоконный кабель находится внутри ещё одной трубки, расположенной внутри труб водопроводной сети. Конечно, кабель протянут подобным способом не с «большой земли». Приём и передача данных осуществляются с помощью радиосвязи с соседним островом Уэстрей (Westray), а водопопровод является лишь «последней милей». Для мониторинга качества воды на острове в трубах дополнительно размещены датчики.

По словам CloudNet, из-за топографии острова водопроводные трубы отлично подошли для прокладки оптоволокна, поскольку это позволило свести к минимуму земляные работы и сократить издержки на проект. Предполагается, что новая ВОЛС упростит жителям ведение бизнеса и доступ к жизненно важным сервисам вроде здравоохранения и образования. Представители шотландских властей рассматривают и другие способы подключения к современным услугам жителей сельских общин.

В 2022 году британское правительство анонсировало проект стоимостью £4 млн (тогда $5,6 млн) по использованию водопроводных сетей для прокладки оптоволоконных кабелей в отдалённых частях страны. Проект известен как Fibre in Water (FiW), тестирование концепции было начато в Йоркшире.

Системам генеративного ИИ требуются самые разные ресурсы, но в некоторых сферах их нехватка может носить критический характер. По данным DigiTimes, серьёзную проблему может составить нехватка качественных массивов данных, рост потребления электроэнергии и пресной воды, а также дефицит поставок меди для IT-индустрии.

Как сообщают эксперты CB Insights, к 2026 году может снизиться доступность высококачественных данных для обучения языковых моделей. В результате их разработчикам придётся полагаться либо на дорогие лицензированные данные, либо на синтезированные самим же ИИ наборы данных. С 2022 года около 50 вендоров уже вышли на рынок синтетических данных для обучения, а ещё 30 компаний ищут средства.

Однако выход на этот рынок гигантов вроде Microsoft и Meta✴ сократил возможности привлечения средств стартапами. В 2024 году в этой сфере отмечены всего пять раундов финансирования, тогда как в 2022 году был 21 раунд. Кроме того, теперь в некоторых стартапах соответствующего профиля начались и увольнения, а израильская Datagen, основанная ещё в 2018 году, подала заявление о банкротстве. При этом Scale AI, основанная чуть раньше, сумела привлечь $1 млрд.

Источник изображения: Christian Dubovan/unsplash.com

Развитие ИИ также значительно увеличивает энергопотребление, например, ИИ-поиск Google, по слухам, требует в 10 раз больше энергии, чем обычный. По информации Международного энергетического агентства (IEA), спрос на электроэнергию, связанный ЦОД. ИИ и криптовалютами, достиг в 2022 году 460 ТВт∙ч, а к 2026 году должен вырасти до 620–1050 ТВт∙ч.

По оценкам IEA к 2026 году отрасли на основе ИИ, возможно, будут потреблять в 10 раз больше энергии, чем в 2023 году. Компенсировать спрос частично могут технологические инновации в сфере энергетики. Исследователи Central Research Institute of Electric Power Industry (CRIEPI) отмечают, что развитие энергосберегающих технологий может вдвое снизить рост спроса на электричество. Впрочем, коммерческая судьба таких проектов не всегда благоприятна.

Источник изображения: Jani Brumat / Unsplash

Развитию ИИ угрожает и рост потребления воды системами охлаждения ЦОД. В 2023 году Microsoft сообщала о 23-% росте потребления воды до 7,844 млн м³, в основном из-за расширения ЦОД. Например, обучение модели OpenAI GPT-3 с 175 млрд параметров потребовало 700 м³ только на охлаждение серверов в новейшем американском ЦОД Microsoft. С учётом воды, потраченной при генерации энергии и производстве оборудования, расход составил и вовсе 5,4 тыс. м³. А при эксплуатации GPT-3 каждый диалог из 10–50 запросов обходился в 0,5 л воды. К 2027 году спрос на воду на охлаждение и производство энергии во всех ЦОД должен достичь 4,2–6,6 млрд м³/год. Приблизительно столько за полгода потребляет Великобритания.

Источник изображения: Ra Dragon / Unsplash

Наконец, угрозу индустрии ИИ представляет дефицит меди. Спрос на медь растёт вместе со спросом на возобновляемую энергию, электротранспорт и генеративный ИИ. По данным JPMorgan Chase & Co. К 2030 году только ИИ ЦОД могут требовать 2,6 млн т меди ежегодно. Каждый дополнительный МВт ёмкости может требовать 20–40 т меди. Дефицит предложения меди по прогнозам вырастет до 4 млн т в год к 2030 году, спрос ИИ-индустрии добавит этому показателю ещё 2,6 млн т. Здесь тоже могут помочь новые технологии, способные прямо или косвенно снизить спрос или замедлить его рост.

По оценкам Macquarie Investment Bank, ежегодный рост спроса на медь может быть ограничен 200 тыс. т до 2030 года — другие аналитики куда более пессимистичны. Оценка потребления для ЦОД составляет 27 т/МВт, что приблизительно соответствует оценкам JPMorgan. В Macquarie отмечают, что технологии энергосбережения помогут компенсировать рост энергопотребления ИИ-инфраструктурой, а также рост использования меди в отрасли.

Исследование, проведённое учёными Калифорнийского университета в Риверсайде показало, что использование ИИ-технологий для экологии обходится очень дорого. The Washington Post сообщает, что ИИ ЦОД требуют очень много питьевой воды и энергии, даже когда просто генерируют только текст. Дата-центры давно считаются довольно «жадными» до воды и электричества, причём наличие ЦОД поблизости крайне негативно влияет и на счета за коммунальные услуги обычных граждан.

Конкретные затраты воды и энергии отличаются от штата к штату и зависят от близости их источников к дата-центру. Так, более низкое водопотребление напрямую зависит от стоимости энергии. Если в Техасе на подготовку электронного письма из 100 слов с помощью GPT-4 потребуется 235 мл, то в Вашингтоне — уже 1408 мл. Ранее те же исследователи выяснили, что диалог из 20–50 вопросов к ChatGPT на базе GPT-3 требуется 0,5 литра, а обучение GPT-3 обошлось в 320 тыс. литров. А на обучение Meta✴ Llama-3 потребовалось уже 22 млн литров.

На первый взгляд кажется, что это не очень много, но пользователи редко ограничиваются написанием одного письма или другого материала в неделю или даже в день. Кроме того, при работе с изображениями и другим контентом расход, скорее всего, ещё выше. Если один из десяти работающих американцев использует GPT-4 раз в неделю в течение года (52 запроса от 17 млн человек), энергозатраты составляют 121 517 МВт∙ч. Примерно столько же потребляют все домохозяйства Вашингтона (Округ Колумбия, 672 тыс. человек) в течение двадцати дней. На практике же целевая аудитория GPT-4 применяет модель несопоставимо активнее.

Источник изображения: Joseph Corl/unsplash.com

Представители OpenAI, Meta✴, Google и Microsoft неоднократно говорили о важности снижения экологической нагрузки своего бизнеса, но кардинальных шагов никто из них пока не совершил. Представитель Microsoft сообщил, что компания будет работать над методами охлаждения ЦОД, которые позволят полностью избавиться от потребления воды. Речь, например, об использовании воздушных систем охлаждения в сухой Аризоне. В августе сообщалось как об использовании Microsoft СЖО, так и систем на основе более прогрессивных технологий микрогидродинамики. Параллельно растут и углеродные выбросы той же Microsoft, связанные с развитием её ИИ-систем.

По мнению многих экспертов, прибыль безусловно находится в приоритете в сравнении с климатическими целями, поставленными компаниями в прошлом, поэтому стоит подождать конкретных улучшений. Ранее сообщалось, что в «столице ЦОД», штате Вирджиния, дата-центры потребляют огромное количество воды, а развитие ИИ ухудшает ситуацию.

Конечно, проблема актуальна не только для США. Например, в прошлом году британская коммунальная компания Thames Water пригрозила операторам ЦОД урезать подачу воды или поднять цены, если те не сократят расход этого важного ресурса. Весной 2024 года появились данные о том, что потребление воды китайскими дата-центрами удвоится к 2030 году.

Использование электричества дата-центрами Meta✴ достигло в 2023 году (14,975 ТВт∙ч), рост потребления год к году составил 34 %. По данным Datacenter Dynamics, из них на арендованные ЦОД пришлось 2,19 ТВт∙ч — на 97 % больше, чем годом ранее.

Из 16 объектов компании (за исключением арендованных), кампус в Прайнвилле (Prineville Орегон) был крупнейшим потребителем энергии, только на него пришлись 1,38 ТВт∙ч. В Алтуне (Altoona, Айова) этот показатель составил 1,24 ТВт∙ч, в Сарпи (Sarpy, Небраска) — 1,15 ТВт∙ч.«»

Интенсивность использования электричества на каждого активного месячного пользователя составила 0,0041 МВт∙ч, на 32 % выше год к году. Энергоёмкость на $1 млн выручки составила 131,42 МВт∙ч, рост достиг 33 %. Об этом компания сообщила в последнем отчёте, посвящённом устойчивому развитию.

Источник изображения: Meta✴

Как сообщает компания, электроснабжение на 100 % осуществляется из экологически чистых источников, по крайней мере, с помощью покупки PPA и REC-сертификатов. Показатель PUE не изменился и остался на уровне 1.08.

Потребление компанией топлива упало: природного газа на 36 % до 4,82 млн терм (единица измерения тепловой энергии, 1 терм ≡ 100 тыс. BTU), дизельного топлива №2 на 25,5 % до 3882 м³, а топливо №4 — на 3,42 % до 2648 м³. Наконец, использование бензина упало на 81,4 % до 84,5 м³.

Источник изображения: Meta✴

Meta✴ также впервые начала использование гидрированного растительного масла (HVO) на объекте в Ирландии, речь идёт о 4,3 м³. Компания объявила, что протестирует замену дизельного топлива в 2024 году, чтобы определить, переводить ли на него генераторы по всему миру.

Источник изображения: Meta✴

Водозабор ЦОД достиг 3,881 млн м³, рост составил 7 %. В некоторых локациях использование воды, наоборот, упало. Впрочем, водозабор из грунтовых вод вырос на 137 % до 88 тыс. м³, забор воды в зонах с высоким или чрезвычайно высоким дефицитом воды увеличился на 20 % до 1,360 млн м³.

Косвенное водопользование (вода, затраченная на товары и услуги, которые потребляет компания), выросло на 35 %, достигнув 55 475 млн м³ — это результат роста энергопотребления. Есть и хорошая новость — было восстановлено 5,889 млн м³ воды, что на 150 % больше год к году.

Источник изображения: Meta✴

Показатель WUE упал до 0,18 с 0,20, но ежемесячный забор воды на каждого активного пользователя увеличился на 7 % до 0,00141 л. Забор воды на $1 млн выручки вырос на 7 % до 45 л. В докладе упоминается, что строящиеся новейшие ИИ ЦОД используют технологию драйкулинга, минимизируя потребление воды.

В целом компания агрессивно инвестирует в строительство ЦОД, капитальные затраты составили $8,5 млрд только за II квартал. Предполагается, что в течение следующего года затраты дополнительно вырастут по мере создания компанией инфраструктуры для генеративного ИИ.

Озабоченность экоактивистов вероятным воздействием ЦОД на природу штата Вирджиния (США) стала ещё серьёзнее. Financial Times сообщает, что потребление воды дата-центрами выросло почти на ⅔ в сравнении с 2019 годом, а рост спроса на ИИ только ухудшает положение.

Северная Вирджиния давно считается мировой столицей ЦОД, там работает порядка 300 соответствующих объектов. По данным Financial Times, за последние пять лет потребление воды в некоторых округах выросло почти на ⅔ — соответствующие данные были собраны энтузиастами благодаря законам о свободе информации, передаёт The Register. Около 7 млн м³ воды было использовано в 2023 году, тогда как в 2019 году — около 4,3 млн м³. В ЦОД вода используется в основном для охлаждения.

В обозримом будущем ожидается рост расхода воды, связанный с ИИ, поскольку соответствующее оборудование потребляет всё больше энергии и работает безостановочно. Так, на одну беседу с ChatGPT уходит примерно поллитра воды. При этом некоторые ЦОД находятся в регионах с дефицитом питьевой воды — даже части Вирджинии страдают от засух. Более того, во время засух и жаркой погоды дата-центрам требуется больше воды, чем обычно.

Источник изображения: Jack B/unspalsh.com

Хотя именно в Вирджинии, согласно данным Northern Virginia Technology Council, с 2015 по 2023 гг. ёмкость объектов увеличилась в пять раз. Экоактивисты, политики и просто неравнодушные граждане, обеспокоенные тем, что ЦОД занимают всё больше земли и тратят всё больше энергии и воды, сформировали НКО Virginia Data Center Reform Coalition в попытке остановить бесконтрольный рост дата-центров в штате.

Так, в одном из отчётов заявляется, что ЦОД, обслуживаемые коммунальными службами только в округе Лаудон (Loudoun) Северной Вирджинии, увеличили использование питьевой воды более чем на 250 % с 2019 по 2023 гг. Впрочем, представитель компании Aquatech заявил, что большинство ЦОД в округе используют переработанные сточные воды, которые иначе просто слили бы в Чесапикский залив, а многие новые ЦОД вообще не забирают воду для охлаждения.

Крупнейшие операторы вроде AWS берут на себя обязательства по снижению потребления воды, компания ещё в 2022 году анонсировала намерение стать «водно-положительной» к 2030 году. Впрочем, в Microsoft, наоборот, признали, что в прошлом году потребление воды на её объектах выросло на треть — виной тому именно развитие генеративных ИИ-систем. Дефицит водных ресурсов наблюдается и в других регионах. Так, британская Thames Water пригрозила урезать подачу воды дата-центрам или взвинтить цены.

C 2020 года Microsoft увеличила выбросы углекислого газа приблизительно на 30 %, передаёт The Register. Из-за этого ранее заявленная цель достижения углеродно-отрицательного баланса компанией к 2030 году стала ещё более труднодостижимой, а виной тому, судя по всему, широкое внедрение ИИ-систем.

Как сообщается в докладе 2024 Environmental Sustainability Report, который посвящён статистике 2023 фискального года, закончившегося 30 июня прошлого календарного, с 2020 года выбросы CO2 взлетели на 29,1 %. В основном из-за непрямых выбросов Scope 3, связанных со строительством и снабжением всё большего числа ЦОД. В указанный период Microsoft начала наращивать поддержку ИИ после взрывного роста интереса к теме с дебютом ChatGPT компании OpenAI.

Источник изображения: Marcin Jozwiak/unsplash.com

В докладе компания констатирует, что ИИ требует модернизации инфраструктуры — повышения эффективности ЦОД и систем передачи энергии для того, чтобы добиться углеродной нейтральности. По имеющимся данным, некоторые крупные поставщики товаров и услуг для Microsoft будут обязаны перейти на 100 % безуглеродную энергетику к 2030 году. Во всяком случае, эти требования будут входить в документ Supplier Code of Conduct с 2025 фискального года. Сама компания к текущему моменту заключила договоры на поставку 19,8 ГВт из «зелёных» источников.

На Scope 3 приходится более 96 % всех выбросов Microsoft, включая те, что касаются работы цепочек поставок, а также выбросов, связанных с жизненным циклом устройств и прочими непрямыми источниками. «Собственные» выбросы (Scope 1 и 2) компании снизились на 6 % с 2020 года, благодаря закупкам чистой энергии, участии во всевозможных «зелёных» программах и покупке сертификатов на возобновляемую энергию.

Источник изображения: Microsoft

В Microsoft утверждают, что использование возможности перевода серверов в режим низкого энергопотребления уже обеспечило сокращение использования энергии приблизительно на 25 %. Соответствующие энергосберегающие технологии опробовали в 2022 году на нескольких тысячах серверов, а к концу 2023 года речь шла уже приблизительно о миллионе серверов. Ожидается, что 90 % серверов и иного облачного оборудования компании будут перерабатываться и использоваться повторно к 2025 году.

Новые ЦОД Microsoft разработаны и оптимизированы для поддержки ИИ-вычислений и не будут потреблять воду для охлаждения вообще. Впрочем, в докладе признаётся, что за 2023 финансовый год потребление воды даже выросло, с 6,4 млн м³ годом ранее до 7,8 млн м³. При этом в 2022 фискальном году рост водопотребления тоже составил 34 % год к году. Microsoft уже увеличила инвестиции в программы защиты водных ресурсов, направив ещё $16 млн в 49 проектов их восполнения по всему миру. Речь потенциально идёт о возвращении 62 млн м³ чистой воды, но эффект от таких проектов часто становится хоть как-то заметен лишь спустя годы после старта.

Источник изображения: Microsoft

Президент компании Брэд Смит (Brad Smith) уже заявил, что вред природе, наносимый из-за ИИ, будет с избытком компенсироваться преимуществами использования подобных систем — замедлять внедрение ИИ не стоит в любом случае, только надо делать подобные системы более «зелёными». Microsoft намерена утроить скорость строительства дополнительных ЦОД в I половине фискального 2025 года.

В ближайшие годы ожидается стремительный рост спроса китайских дата-центров на воду по мере развития ИИ-технологий. Datacenter Dynamics сообщает, что в новом докладе гонконгской НКО China Water Risk (CWR) сделана оценка потребления этого ценного для дата-центров ресурса — оно вырастет более чем в два раза в следующие шесть лет.

CWR рассчитывает, что потребление воды китайскими ЦОД сегодня составляет 1,3 млрд м³ ежегодно, но к 2030 году увеличится до 3 млрд м³. Организация отмечает, что Китайская академия экологического планирования (China Academy of Environmental Planning, CAEP) ранее выяснила, что число стоек в КНР достигло 5,4 млн шт. в 2021 году, то выросло на 27 % год к году, а к 2030 году оно составит уже 11,3 млн. Общее потребление воды местными ЦОД в 2020 году было неизвестно, но эксперты посчитали, что оно держалось приблизительно на уровне 300 млн м³.

Источник изображения: Jani Brumat/unsplash.com

Как указывают в докладе CWR, китайские IT-гиганты должны принять экстренные меры для того, чтобы стать «водно-положительными» или хотя бы «водно-нейтральными». Китай активно развивает индустрию ЦОД в западной части страны, хотя именно здесь преобладают обширные засушливые области, где удобно размещать солнечные электростанции, но где дефицит воды может оказаться катастрофическим.

Более того, водоснабжение может даже ухудшиться несмотря на рост спроса из-за неспособности своевременно реагировать на стихийные бедствия, а также рост «хронических рисков» вроде простой нехватки водных ресурсов и роста уровня моря. Хотя некоторые IT-гиганты начали планировать модернизацию, многие ещё не разработали никаких стратегий для уменьшения рисков. Впрочем, даже те, кто готовятся, могут столкнуться с проблемами из-за ускоренного глобального потепления — ранее принятые меры были недостаточно хороши.

Источник изображения: CWR

В CWR утверждают, что только 32 % китайских стоек находятся в богатых водой регионах, 46 % — в чрезвычайно сухих местах. Как минимум 41 % стоек расположен в регионах с частыми засухами и 28 % — в зонах, где нередко случаются наводнения. А как минимум пятая часть находятся в Цзянсу, Шанхае и Тяньцзине, которые часто страдает и от того, и от другого.

Конкуренция за воду в регионах уровня Dry 10 будет только расти и запросы ЦОД могут оказаться не в приоритете — поскольку в водных ресурсах нуждается сельское хозяйство, жилые дома и промышленность. В Китае ещё не утверждены стандарты эффективности водопользования (Water Usage Effectiveness, WUE), но власти на местах пытаются внедрять свои собственные требования. Например, шанхайское руководство рекомендует WUE на уровне 1.4.

Источник изображения: CWR

Как свидетельствуют публикации ограниченных данных, Baidu и Xiaomi увеличили своё водопотребление в 2021 году на 23 % и 53 % соответственно, а Tencent подняла потребление ресурса на 31 % в 2022 году. При этом China Mobile, наоборот, сократила потребление на 17 %.

CWR рекомендует местным операторам начать формулировать стратегию управления водными ресурсами и добиваться «водно-положительных» результатов. Также НКО предлагает переключиться с на другие, не столь водно-интенсивные технологии охлаждения, требующие меньше воды на единицу выручки, особенно в локациях с дефицитом воды, хотя иногда это это может привести к ухудшению показателей PUE. Стоит отметить, что проблема внедрения экобезопасных технологий актуальна, как никогда. Появилась информация о массовых закупках Китайским бизнесом ресурсоёмких серверов для ИИ-вычислений.