ČetGPT troši 10 puta više energije od Gugla: AI kompanije će morati da posegnu za nuklearnim pogonom

Uprkos svoj halabuci i milijardama dolara koje se ulažu u AI, jedina izvesnost je ogromna količina dodatne električne energije potrebne za napajanje data centara koji ga pokreću. Klejton Skot u tome vidi ogromnu poslovnu priliku.

„To je jedinstveno vreme i jedinstvena situacija“, rekao je Skot, glavni komercijalni direktor kompanije NuScale Power, koja komercijalizuje male nuklearne sisteme, za Forbes. „Sleteli smo u ovu neplaniranu, savršenu kombinaciju sa svetom podataka“.

Izveštaj Goldman Saksa, koji predviđa da će primena AI-a izazvati skok u ukupnoj potrebi za energijom data centara od 160%, procenjuje da ČetGPT upiti troše skoro 10 puta više električne energije nego pretrage na Guglu.

Uz to, američka elektroenergetska mreža je na ili blizu maksimalnog kapaciteta oslanjajući se na postojeće elektrane na fosilna goriva – sa zaostatkom u projektima obnovljive energije iz vetra i sunca koji čekaju da budu povezani na mrežu u cilju smanjenja emisije ugljen-dioksida – i imate recept za energetsku krizu.

Skot se nada da će NuScale Power pružiti jedno od rešenja za data centre i njihove AI korisnike: svaki od njihovih malih modularnih nuklearnih reaktora (SMR) može kontinuirano da generiše 77 megavata bez ugljenika, što bi im moglo omogućiti da rade potpuno nezavisno od mreže. Startap sa sedištem u Portlandu, koji je izašao na berzu 2022. nakon više od decenije istraživanja i razvoja, radi sa kompanijom za razvoj data centara Standard Power kako bi obezbedio 24 SMR-a sposobna za kolektivno generisanje skoro dva gigavata električne energije – dovoljno za grad srednje veličine. (Izveštaj jednog investitora je doveo u pitanje validnost ovog dogovora.)

Kompanija prolazi kroz dug proces nadzora Nuklearne regulatorne komisije i ne očekuje da će reaktori biti pušteni u rad pre kraja ove decenije. Kompanija je prijavila samo 4,6 miliona dolara prihoda u prvom kvartalu i gubitak od 56,4 miliona dolara dok se priprema za komercijalne isporuke.

NuScale je jedna od mnogih nuklearnih i baterijskih startap kompanija koje žele da iskoriste energetsku intenzivnost AI-a. Tipični data centri koriste oko 32 megavata električne energije, dovoljno da napaja 6.000 domova, u poređenju sa oko 80 megavata za data centre orijentisane na AI, rekao je Dag Vajn, direktor analize u Centru za klimatska i energetska rešenja, organizaciji za ekološke politike u Arlingtonu, Virdžinija. „I potrebni su im energetski gusti sistemi, zbog čega su postrojenja na prirodni gas i dalje popularna. Ali isto važi i za nuklearnu energiju“, rekao je. „Sa veoma malim otiskom, možete generisati mnogo električne energije“.

Envidijin H100 čip, sa osam GPU-ova i dva CPU-a, je najtraženiji AI server boks za data centre, rekao je Arman Šehabi, istraživač u Lorens Berkli laboratoriji, koji prati potrebe za električnom energijom data centara od 2007. Procenjuje da svaki koristi osam do 10 kilovata električne energije, naspram prethodnih servera, koji bi koristili samo deo toga.

Oni generišu toliko toplote da njihovo hlađenje troši do 30% više vode nego tradicionalni data centri. Globalno, AI potražnja mogla bi da dovede do potrošnje6,6 milijardi kubnih metara vode 2027, ili „više od ukupne godišnje potrošnje vode u Danskoj ili polovine Velike Britanije“, prema studiji sa Univerziteta Kornel. „Oni su tako energetski gusti i tako toplotno gusti, da su u rasponu od 70 do 80 kilovata po reku. I postoji priča da će to uskoro dostići 100 kilovata“, rekao je Šehabi. „To je 10 puta više od servera korišćenih u prošlosti“.

Kompanije poput Majkrosofta takođe planiraju da koriste modularne nuklearne reaktore za napajanje svojih AI data centara, a osnivač kompanije Bil Gejts je predsednik TerraPower-a, koji razvija novu vrstu natrijumskog reaktora koji takođe koristi so za skladištenje energije.

Sem Altman iz OpenAI-a podržava Oklo, developera malih fisijskih reaktora koji je nedavno izašao na berzu, kao i Helion, jedan od mnogih startapova koji pokušavaju da komercijalizuju nuklearnu fuziju, privlačnu energiju bez ugljen-dioksida koja je bez problematičnog nuklearnog otpada. Ipak, malo je verovatno da će bilo koji sistemi zasnovani na fuziji postati komercijalno održivi pre 2030-ih.

Mikroreaktori

SMR nije jedina nuklearna opcija. Manji mikroreaktori poput onih koje razvija Radiant Industries mogu se koristiti za zamenu prljavih dizel generatora za hitne slučajeve ili obezbediti dodatnu energiju data centrima po potrebi. Kompanija sa sedištem u Los Anđelesu planira da prodaje jedinice od jednog megavata koje se mogu isporučiti direktno iz fabrike, kamionom ili avionom.

„Oni stižu u jednom kontejneru i mogu se jednostavno postaviti i uključiti“, rekao je glavni izvršni direktor Dag Bernauer za Forbes. „To znači da ako vam odjednom zatreba malo dodatne energije u data centru, možete to učiniti. Ili ako želite da postavite data centar na ivici ili u mikromreži, može biti veoma pogodno za to. Potrebno je samo nekoliko dana da se postavi jedinica i dovede do pune snage“.

Radiant je prikupio 60 miliona dolara od venture capital fonda Andresen Horovic i želi da počne sa isporukom komercijalnih jedinica krajem ove decenije – pod uslovom da testiranje u Nacionalnoj laboratoriji Ajdaho prođe dobro.

Iako nuklearni energetski sistemi ne stvaraju emisije ugljen-dioksida i sve se više vide kao neophodna komponenta energetski neutralnog sistema, još uvek imaju dugoročni izazov bezbednog skladištenja istrošenih radioaktivnih gorivnih šipki i drugih opasnih materijala. Neke kompanije pokušavaju sa stacionarnim ćelijama koje napaja zeleni vodonik, iako snabdevanje tim čistim gorivom možda neće biti jeftino i dostupno u većoj meri još nekoliko godina.

Drugi potencijalni izvor su geotermalni energetski sistemi koje razvijaju startapovi poput Fervoa. Krajem prošle godine, Gugl je počeo da testira Fervo sistem – koristi tehniku horizontalnog bušenja za pristup podzemnim geotermalnim rezervoarima vrele vode za napajanje generatora – u Nevadi koji bi mogli biti korišćeni za data centar.

Natrijumske baterije

Bez obzira na to koji tip energije koriste data centri, Kolin Vesels, Kosnivač Natron Energy-a, stvorio je novu vrstu baterije koja je jedinstveno prilagođena jednoj od osobenosti AI data centara: GPU čipovi mogu zahtevati iznenadne nalete energije. To je „kao otkucaj srca“, rekao je Vesels za Forbes. „I to može izazvati probleme sa stabilnošću mreže“.

Natron Energy je među prvim kompanijama koje su počele da prodaju natrijum-jonske baterije, koje su pogodne za ublažavanje tih naleta energije kada AI serveri „overklokuju“ svoj standardni radni učinak. One deluju kao amortizer koji može da izravna distribuciju električne energije kako bi se sprečila preopterećenja, „smanjujući vrh“ tih naleta. „Radimo sa upravljanjem energijom u realnom vremenu kako bismo podržali računarstvo, a ne samo kao rezervno napajanje“.

Natrijumske baterije imaju i druge prednosti: mogu se često puniti bez vrste degradacije koja ograničava životni vek litijumskih ćelija i, što je važno, ne zapaljuju se. Umesto da zadržavaju električnu energiju dugo vremena kao litijum-jonske baterije u vašim elektronskim uređajima, bolje su u brzom punjenju i ispuštaju energiju mnogo brže. „Vozimo trkački automobil, a ne Prius“, rekao je Vesels. „Nemamo domet, ali imamo ludu brzinu“.

Vesels sada očekuje da će veliki deo početnih prihoda startapa iz Santa Klare u Kaliforniji doći od data centara koji se bave AI aplikacijama. Isporuke komercijalnih jedinica iz pilot linije u Santa Klari počinju za nekoliko meseci, a iz nove fabrike u Mičigenu koja je otvorena ove godine.

Iako njegove baterije koriste sirovine nižih troškova od litijum-jonskih ćelija, konkretno gvožđe i mangan, još nisu jeftinije jer su nova tehnologija nema velike baze dobavljača koji prave anode i katode koje koriste. Kako tržište natrijumskih baterija raste, to bi trebalo da se promeni krajem decenije. Ali zbog potražnje iz data centara, početni kupci trenutno nisu previše zabrinuti za cenu, rekao je Vesels.

„Ciljali smo data centre kao naše početno tržište 2014. godine, tako da je prošlo punih 10 godina tokom kojih smo dizajnirali proizvod za ovu upotrebu“, rekao je. „Dugo je bilo izazovno da investitori to shvate. Pitali su, ‘Zašto, dođavola, ne pokušavate da pravite baterije za automobile kao svaka druga baterijska kompanija?’ Sada se to zaista promenilo u poslednjih godinu dana. Tržište je poludelo“.

Alan Onsman, novinar Forbes