Страны Евросоюза, пытающиеся развивать суверенные системы искусственного интеллекта, столкнулись с важной проблемой. По данным DigiTimes, ЕС попросту не хватает ёмкости дата-центров, чтобы удовлетворить растущий спрос.

По статистике Synergy Research Group, абсолютным лидером по ёмкости ЦОД гиперскейл-класса являются США с долей 75 %. На Евросоюз приходится лишь 16 %, хотя население надгосударственного образования значительно больше, чем в Соединённых Штатах. Другими словами, ЕС пока не удаётся удовлетворить растущий спрос на соответствующую инфраструктуру.

Как свидетельствуют данные CBRE, по состоянию на февраль 2024 года в десятку лидеров отрасли ЦОД по их числу вошли США (2710 объектов), Германия (522), Великобритания (517), Франция (315), Нидерланды (300), Россия (251), Италия (158), Польша (144), Испания (143) и Швейцария (120). Помимо США указаны страны лишь европейского региона, поскольку в Китае, Канаде и, например, Австралии тоже насчитываются сотни ЦОД.

Источник изображения: Joss Woodhead/unsplash.com

Впрочем, в последние годы Евросоюз последовательно наращивает инвестиции в дата-центры, что косвенно свидетельствует об отложенном спросе. При этом отраслевые эксперты допускают, что планы развития ЦОД в ЕС на ближайшие три года могут оказаться недостаточными для удовлетворения спроса из-за дефицита материалов и оборудования.

Принятый в ЕС в 2024 году закон задаёт стандарт регулирования отрасли, продвигая развитие и инновации. При этом Евросоюзу приходится конкурировать с США и Китаем, вкладывающими в отрасль огромные средства. Для сохранения конкурентоспособности ЕС следует обеспечить технологический суверенитет.

Ещё в 2023 году Германия удвоила инвестиции в исследование ИИ-технологий до €1 млрд ($1,11 млрд) для поддержки инициативы AI Made in Germany — это свидетельствует о желании стать одним из мировых лидеров в области искусственного интеллекта. А немецкий ИИ-стартап Aleph Alpha привлёк рекордные $500 млн, компания занимается обеспечением «суверенитета данных» — тренд востребован как в Германии, так и в Европе в целом.

Источник изображения: Gerard Albanell / Unsplash

К гонке по разработке суверенных ИИ-технологий присоединяются всё больше стран Евросоюза. Усилия европейских структур соответствуют давно преследуемой Евросоюзом цели по ослаблению зависимости от IT-гигантов из США в вопросах контроля данных, от хранения до обработки. Также принимаемые меры отражают усилия ЕС, направленные на «децентрализацию» и сохранение конкурентоспособности в гонке за первенство на рынке ИИ.

В Schneider Electric заявили, что первичные рынки ЦОД, включая Франкфурт, Лондон, Амстердам, Париж и Дублин уже насыщены гиперскейлерами, поэтому отрасль сегодня фокусирует внимание на вторичных рынках, в т.ч. в Барселоне, Мадриде, Марселе, Берлине, а также в Португалии. Перспективной локацией для инвестиций со всего мира стала и Испания — благодаря обилию возобновляемой энергии и квалифицированных кадров, а также развитой телеком-инфраструктуре. Ещё в конце 2023 года говорилось о подготовке Евросоюзом облачного суверенного проекта с государственной поддержкой.

Растущий спрос на электроэнергию для ИИ ЦОД вынуждает операторов расширять свои безуглеродные энергетические проекты и развивать системы СЖО. Однако не всегда и везде это удаётся. По данным DigiTimes, лидеры индустрии ЦОД подчёркивают важность бесперебойного электроснабжения для создания новых дата-центров на Тайване.

По данным доклада 2023 National Power Supply and Demand местного министерства экономики, спрос на электричество для ИИ-проектов на Тайване, вероятно, вырастет с 240 МВт в 2023 году до 2240 МВт к 2028 году. Основное энергопотребление ЦОД приходится на серверы и системы охлаждения. Отраслевые эксперты заявляют, что стабильность энергоснабжения стала главным приоритетом при выборе местоположения ЦОД. На ранних стадия планирования проекты обязательно необходимо представлять на согласование местному оператору Taipower.

Источник изображения: American Public Power Association/unsplash.com

Для охлаждения серверов пока применяются преимущественно воздушные системы. Чтобы повысить их эффективность, многие ведущие компании переходят на СЖО, в том числе иммерсионное охлаждение, значительно снижая PUE. По данным DigiTimes Research, около 80 % энергопотребления ЦОД приходится на обеспечение работы серверов и охлаждение. В последнее время власти многих стран предъявляют жёсткие требования к новым ЦОД, PUE которых не должен быть выше 1,4.

Помимо обеспечения стабильного электроснабжения, операторы ЦОД также уделяют особое внимание использованию возобновляемой энергии. Тайваньская энергетическая политика пока предусматривает «безъядерный» энергопереход с агрессивным внедрением «зелёной» энергетики. С учётом наплыва иностранных компаний, желающих построить ЦОД на острове, обеспечение доступа к «зелёному» электричеству стало приоритетом.

IT-гиганты вроде AWS, Microsoft и Google активно рассматривают на Тайване переход на углеродно-нейтральные источники питания, включая АЭС. Энергокомпании действительно отмечают рост спроса со стороны операторов ЦОД на «зелёную» энергию. Впрочем, пока в основном ведутся лишь предварительные обсуждения, а поставщики не уверены, стоит ли поставлять энергию такого типа исключительно дата-центрам.

Старые угольные и атомные электростанции США могут предоставить место для новых атомных реакторов на 190 площадках, пишет Datacenter Dynamics со ссылкой на исследование Министерства энергетики США (DoE). Теоретически это позволит увеличить генерацию на 269 ГВт при использовании 600-МВт реакторов. При проведении исследования оценивались различные характеристики площадок, в том числе готовность инфраструктуры, близость к населённым пунктам и потенциальные риски вроде наводнений и землетрясений.

Впервые соответствующие данные появились в докладе «Оценка площадок атомных и угольных электростанций для создания новых атомных мощностей» (The Evaluation of Nuclear Power Plant and Coal Power Plant Sites for New Nuclear Capacity), подготовленном для Министерства энергетики США. Сообщается, что 145 угольных электростанций признаны пригодными для потенциального размещения реакторов суммарной мощностью 128–174 ГВт, а действующие или недавно закрытые АЭС могут обеспечить ещё 95 ГВт.

Из подходящих угольных электростанций 27 недавно остановлены, но в DoE полагают, что их можно оснастить 45 передовыми реакторами. Также приняты во внимание 33 действующих, но готовящихся к остановке к 2040 году электростанции, и ещё 85 площадок, для которых даты вывода из эксплуатации пока не определены. На территории первых можно разместить 72 передовых реактора, последних — до 173 реакторов.

Источник изображения: Nicolas HIPPERT / Unsplash

Также рассматривается использование 20 АЭС, которые отказались от расширения мощностей или пока не получили разрешения на это. Они могли бы получить 31 крупный легководный (суммарно 37,9 ГВт), а 18 из 20 станций потенциально могут вместить 72 малых реактора (суммарно 43,2 ГВт). Из оставшихся 34 атомных электростанций 17 можно дополнить легководными реакторами общей мощностью 21,2 ГВт, а 23 могут разместить 79 малых передовых реакторов на 47,4 ГВт.

Стоит отметить, что сегодня нагрузка на американские электросети весьма велика, потребление энергии дата-центрами и другой цифровой инфраструктурой требует дополнительных мощностей. Только ЦОД, согласно январскому докладу Newmark, к концу десятилетия будут требовать 35 ГВт. В мае 2024 года Министерство энергетики анонсировало планы организовать десять «коридоров передачи энергии в национальных интересах» для того, чтобы помочь расширить национальную сеть в зонах, где срочно требуются дополнительные энергомощности.

В сентябре американские власти создали своеобразный «спецназ» — команду Task Force on AI Datacenter Infrastructure, которая должна упростить поиск источников энергии и получение разрешений на их строительство в США. В том числе предполагалось содействие Министерства энергетики в перепрофилировании закрытых угольных электростанций при сотрудничестве со строителями ЦОД. В августе министерство представила информацию о ресурсах и льготах для рынка ЦОД. Также планируется встречаться на регулярной основе со строителями дата-центров, поставщиками решений для «зелёной» энергетики, операторами электросетей и другими заинтересованными сторонами для развития инновационных решений.

Источник изображения: Lukáš Lehotský / Unsplash

Некоторые гиперскейлеры изучают возможность использования атомной энергии в своих проектах и уже заключили соответствующие соглашения с партнёрами. Только за последние несколько недель Microsoft анонсировала планы на 100 % использовать энергию АЭС для питания ЦОД, AWS ищет главного инженера по атомным проектам, а Oracle сообщила, что планировала гигаваттный ЦОД на базе малых модульных реакторов (SMR). Google также подняла вопрос о потенциальных перспективах SMR для индустрии ЦОД.

Пока что операторы ЦОД и энергетики рассматривают возможность отложить закрытие или разрешить строительство новых электростанций на ископаемом топливе. Кроме того, растёт интерес к поставкам природного газа — это один из самых простых и доступных способов организовать генерацию энергии непосредственно на территории кампуса. Аналогичные проекты реализуются и в Европе.

Оператор Vodacom, действующий на территории Южной Африки, наметил планы борьбы с участившимися кражами аккумуляторов, питающих базовые станции и иные инфраструктурные объекты. По данным DataCenter Dynamics, ежемесячно в регионе регистрируется 15–28 инцидентов вандализма, связанных с мобильной инфраструктурой, АКБ крадут по 18–30 раз в месяц.

В ЮАР у Vodacom есть 45 млн абонентов, и после каждого инцидента без коммуникаций остаются тысячи человек, а стоимость восстановления связи обходится в лучшем случае в несколько тысяч долларов. Проблема тесно связана с перебоями в электросетях страны и только усугубляет ситуацию — Vodacom Central Region стала использовать резервные источники питания и генераторы для подстраховки, после чего преступники стали красть аккумуляторы, генераторы, кабели и другое вспомогательное оборудование.

Только в мае государственная энергоснабжающая компания Eskom предупреждала, что, возможно, число перебоев с подачей энергии вырастет этой зимой (с июня по август) до беспрецедентного уровня, поскольку в Южной Африке продолжается энергетический кризис. В Eskom предупреждали, что отключения за 32-часовой цикл могут достигнуть 16 часов. В Vodacom уже объявили, что усилили меры безопасности на площадках с базовыми станциями, установив камеры видеонаблюдения. Кроме того, начался монтаж станций в антивандальных контейнерах с сигнализаций.

Источник изображения: Sergio-sq/pixabay.com

Также указывается, что некоторые преступники уже предстали перед судом и приговоры за порчу инфраструктуры весьма жёсткие. Например, в мае 2022 года за кражу аккумуляторов базовых станций трое преступников приговорены к 15 годам тюрьмы за каждый эпизод, каждый получил по 30 лет заключения. Аналогичные приговоры выносятся и за кражу генераторов — ущерб для оператора в таких случаях иногда составляет десятки тысяч долларов.

Это не единственная проблема телеком-корпораций в Африке и далеко за её пределами. Так, в Ботсване оператор Botswana Telecommunications Corporation (BTC) наметил планы отказа от медных компонентов в своём оборудовании из-за участившихся краж. Проблема коснулась даже относительно благополучных стран вроде Великобритании — в прошлом месяце преступники оставили без интернета Оксфордшир, украв 500 м медного кабеля, причём это далеко не первый случай.

Рынок ЦОД Северной Вирджинии продолжают преследовать неприятности. Помимо того, что местные жители активно выступают против старых и новых дата-центров, в местной округе наметилась масштабная нехватка электроэнергии. Как сообщает The Register, в регионе буквально не хватает линий электропередач для снабжения всех ЦОД энергией.

По данным Digital Realty, владеющей и обслуживающей более 290 ЦОД, местная энергоснабжающая компания Dominion Energy разослала оповещение ключевым местным потребителям, сообщив, что проблемы с электроснабжением в регионе закончатся не раньше 2026 года. При этом проблема заключается не в нехватке генерирующих мощностей, а именно в дефиците линий электропередач для достаточного энергообеспечения ЦОД. Текущая ёмкость дата-центров в штате составляет порядка 1,7 ГВт.

Источник изображения: Matthew Henry/unsplash.com

Округ Лаудон (Loudoun County) фактически является крупнейшим в мире хабом для дата-центров с общей полезной площадью ЦОД в миллионы квадратных метров. Округ нередко называют «ключевым игроком» в мировой цифровой экономике. Одни только налоги на недвижимость от сектора ЦОД должны составить в фискальном 2023 году почти $600 млн — этого достаточно, чтобы покрыть все расходы властей округа.

Проблемы с энергоснабжением могут означать, что многие планируемые проекты переедут в соседние округа Принс-Уильям (Prince William) и Фокир (Fauquier), а то и вовсе в соседний штат Мэриленд. Dominion Energy как минимум частично обслуживает и Принс-Улильям, а вот округ Фредерик в Мэриленде подключен к другой энергосети.

Источник изображения: Álvaro Serrano/unsplash.com

Известно, что беспрецедентный рост нагрузки на сеть Dominion начался в 2018 году на фоне стремительного развития дата-центров и всё ещё не остановился, поэтому в существующие планы развития энергосетей придётся вносить корректировки. На днях Dominion Energy признала, что не сможет обслуживать потребности города Эшберна (Ashburn) в округе Лаудон, где расположена т.н. «Аллея дата-центров». Это будет означать не только остановку уже стартовавших многомиллиардных проектов строительства ЦОД, но и снижение налоговых поступлений.

Как сообщает портал DataCenter Dynamics, по прогнозам Wells Fargo, компания может остановить поставки энергии новым ЦОД до 2025 или 2026 года — если проектам, до завершения строительства которых осталось не более полугода, энергии может хватить, то совсем новые объекты, возможно, электричества не получат, несмотря на ранее полученные от Dominion гарантии. А строительство ЦОД, запланированных на 2023-2024 годы, может быть значительно отложено. Впрочем, в Wells Fargo считают, что с нехваткой электричества могут в скором времени столкнуться и уже существующие в регионе кампусы ЦОД.