Жара ударит по дата-центрам: Ampere Computing прогнозирует дефицит энергии и пересмотр стратегий ЦОД

Наступившее лето, как ожидается, будет невероятно знойным, напоминая прошлогодний сезон, когда глобальная средняя температура побила рекордные показатели. Аномальная жара и засухи заставляют промышленность и государственные органы принимать сложные решения на фоне стремительного роста центров обработки данных, заявил Джефф Виттич (Jeff Wittich), директор по продуктам компании Ampere Computing.

Согласно прогнозу AccuWeather на 2026 год, этим летом счета за электроэнергию могут резко возрасти из-за вероятной масштабной жары по всей территории США. По оценкам North American Electric Reliability Corporation, организации, отвечающей за стабильность энергоснабжения в стране, пиковый летний спрос на энергию увеличится на 224 ГВт в ближайшие десять лет. Это на 69 % превышает прогноз, сделанный в 2024 году, и на 24 % — пиковый спрос 2025-го.

В первую очередь такой рост спроса связан с потреблением электричества новыми дата-центрами. В 2023 году центры обработки данных в США использовали 4,4 % всей электроэнергии, а к 2028 году этот показатель достигнет 12 %. Из-за повышения спроса на электричество многим странам пришлось ужесточить нормативы, чтобы снизить нагрузку на энергосистемы и защитить население. Основная сложность заключается в том, что энергосистемы не справляются с перепадами энергопотребления, вызванными экстремальными погодными условиями. В июле прошлого года сообщалось, что аномальная жара спровоцировала сбои в работе дата-центров Google и Oracle в Лондоне. Более того, исследование Rest of World показало, что около 80 % всех центров обработки данных в мире построены в климатических условиях, которые для них не совсем подходят.

Например, в 2025 году в США было внесено более 200 законопроектов, направленных на регулирование работы ЦОД, а как минимум в 18 штатах предложены специальные тарифы для крупных потребителей энергии. В Мэне даже предприняли попытку полностью запретить строительство новых дата-центров, которая пока не увенчалась успехом. Некоторые законопроекты требуют от желающих возводить ЦОД инвестиций в модернизацию инфраструктуры и обеспечения выгод для обычных потребителей электроэнергии.

В 2025 году власти Амстердама продлили запрет на возведение новых центров обработки данных и расширение уже работающих объектов в пределах городской черты. Жилищное строительство получило приоритет, а появление новых дата-центров отложено как минимум до 2030 года. Во Франкфурте доля энергопотребления ЦОД достигает 40% от общего объёма городской агломерации, что создаёт критическую нагрузку на местную энергосистему. В отдельных районах введены временные ограничения на подключение новых «промышленных» объектов, а строительство новых не ожидается раньше второго квартала 2027 года.

С развитием проектов в сфере искусственного интеллекта нехватка ресурсов будет становиться всё более заметной. Поддерживать этот рост без вреда для экологии можно за счёт повышения эффективности вычислений каждого отдельного дата-центра. Это позволит возводить меньше ЦОД для удовлетворения спроса на вычислительные мощности или уменьшать их размеры, чтобы сократить энергопотребление. Кроме того, потребуется обновление систем охлаждения. Пока же бум ИИ стимулирует экстенсивное развитие отрасли, тогда как необходимо максимизировать реальную производительность не только на уровне микросхем, но и на всех остальных уровнях.

Для этого нужны более энергоэффективные чипы, чем те, что используются сейчас. Виттич отмечает, что мощные ИИ-ускорители на базе GPU следует применять только там, где это действительно оправдано. Если для обучения и масштабного инференса без них не обойтись, то для многих других задач они избыточны. Оптимизируя вычисления под каждую задачу, нужно задействовать энергоёмкую инфраструктуру лишь в тех случаях, где это действительно необходимо.

Более эффективные системы охлаждения необходимо внедрять независимо от снижения энергопотребления. При этом рекомендуется комбинировать различные методы охлаждения. Например, жидкостное охлаждение всё чаще применяется с энергоёмким ИИ-оборудованием. К сожалению для операторов ЦОД, модернизация систем охлаждения требует серьёзных изменений в инфраструктуре, а на старых объектах такое обновление сложно, дорого или вовсе невозможно. В существующих дата-центрах зачастую выгоднее использовать маломощные чипы с воздушным охлаждением, размещая новые компоненты только там, где они действительно необходимы.

По сути, это подразумевает перепроектирование вычислительных архитектур с целью достижения наивысшей производительности на каждый ватт благодаря использованию современных микросхем. Также потребуется перераспределить вычислительные задачи и создавать системы, где мощность соответствует требованиям по тепловыделению и энергоэффективности. В итоге, чем больше вычислительной мощности удастся «выжать» из каждого Вт и м², тем меньше центров обработки данных понадобится возводить в будущем. Чем меньше ЦОД будет строиться, тем ниже станет нагрузка на водные и энергоресурсы в конкретных регионах.

Как отметил представитель Ampere, для покрытия растущих энергетических потребностей необходимо не только наращивать инфраструктуру, но и оптимизировать её, начиная с вычислительных узлов. И хотя Виттич прямо этого не утверждает, Ampere видит себя именно поставщиком энергоэффективных чипов, включая процессоры для инференса. Однако на деле компания отложила выпуск AmpereOne M, была приобретена SoftBank и рискует потерять одного из крупнейших клиентов — Oracle, которая проявляет большой интерес к NVIDIA Vera. Кроме того, ей приходится конкурировать с собственными Arm-процессорами AWS, Google, Microsoft и Alibaba, а также теперь и с Arm, Fujitsu и Qualcomm.

Источник:

• HPC Wire