آیا خنک‌کننده مایع انویدیا، مصرف آب در مراکز داده هوش مصنوعی را کاهش می‌دهد؟

آیا خنک‌کننده مایع انویدیا مصرف آب مراکز داده را کاهش می‌دهد؟

شرکت انویدیا چندی پیش از دستاوردهای تازه‌ای در زمینه بهینه‌سازی مصرف آب در مراکز داده پرده برداشت. این شرکت مدعی شد سخت‌افزار مراکز داده Blackwell کارایی مصرف آب را بیش از ۳۰۰ برابر افزایش می‌دهد؛ چراکه این سخت‌افزارها اکنون با مایع خنک می‌شوند تا دما را پایین‌تر نگه دارند و به آب کمتری نیاز داشته باشند. انویدیا هم‌چنین در گزارشی رسمی در ژوئن ۲۰۲۶ تشریح کرد که با به‌کارگیری مایعی با دمای ۴۵ درجه سانتی‌گراد (۱۱۳ درجه فارنهایت) و استفاده از سامانه‌های سیکل بسته (Closed-loop) در جدیدترین سخت‌افزارهای خود، موفق شده است میزان مصرف آب در رک‌های مراکز داده را باز هم کاهش دهد.

طراحی سیکل بسته به این معناست که آب پس از ورود به سامانه، تقریباً نیازی به پر شدن مجدد ندارد و مدام درون سیستم بازیافت و به گردش درمی‌آید. این روش روی کاغذ و در برخی مراکز داده فعال، توانسته است حجم آب مصرفی برای خنک‌سازی سرورها را به‌شکل چشمگیری پایین بیاورد. مراکز داده آینده نیز که به سخت‌افزارهای انویدیا مجهز می‌شوند، از همان ابتدا با طراحی سیکل بسته ساخته خواهند شد. با این حال، چنین پیشرفتی هرگز به معنای حل بحران انرژی گسترده حاکم بر مراکز داده نیست؛ زیرا فراتر از این مدار خنک‌کننده، مشکل بسیار بزرگ‌تری وجود دارد که همان مصرف عظیم آب در نیروگاه‌ها صرفاً برای تأمین برق مورد نیاز این تأسیسات است.

برق تمام تجهیزات مستقر در مراکز داده باید از منابع اصلی تولید انرژی در منطقه تأمین شود. این انرژی معمولاً مستقیماً از شبکه برق سراسری کشیده می‌شود، اما برخی مراکز داده، نظیر پروژه Colossus 2 متعلق به ایلان ماسک در ایالت میسیسیپی، برای دور زدن محدودیت‌های شبکه به استفاده از ژنراتورهای گازی روی آورده‌اند.

ناتوانی شبکه برق در پاسخگویی به تقاضای سرسام‌آور هوش مصنوعی

زیرساخت‌های تولید انرژی روزانه میلیاردها گالن آب را برای تولید برق از طریق نیروگاه‌های برق‌آبی، حرارتی، سوخت‌های فسیلی و سایر روش‌ها پمپاژ و مصرف می‌کنند. بر اساس گزارش آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، نیمی از مراکز داده در آمریکا برق خود را از نیروگاه‌های سوخت فسیلی تأمین می‌کنند؛ موضوعی که روند تغییرات اقلیمی را وخیم‌تر می‌کند. این آژانس هم‌چنین گزارش می‌دهد که رشد مصرف انرژی مراکز داده با سرعت سرسام‌آوری ادامه دارد و پیش‌بینی می‌شود تقاضای برق آنها تا سال ۲۰۳۰ با رشدی ۱۳۰ درصدی به حدود ۲۴۰ تراوات‌ساعت برسد. در سطح جهانی نیز انتظار می‌رود این تقاضا از ۴۸۵ تراوات‌ساعت در سال ۲۰۲۵ به ۹۵۰ تراوات‌ساعت در سال ۲۰۳۰ افزایش یابد.

مهم نیست انویدیا یا سایر تولیدکنندگان تا چه اندازه در بازیافت آب درون سوله‌ها و صرفه‌جویی در انرژی موفق شوند؛ واقعیت این است که خود مراکز داده به مقادیر غیرقابل تصوری از توان الکتریکی نیاز دارند. در این میان، شبکه برق تاب تحمل فشار خردکننده مراکز داده هوش مصنوعی را ندارد؛ به‌ویژه در شرایطی که کل ظرفیت برق‌آبی در برخی نواحی تنها حدود ۴۰۰۰ مگاوات برق تولید می‌کند.

راهکار انویدیا برای خنک‌سازی کارساز است، نه برای تولید برق

به‌ویژه در مناطقی که وابستگی شدیدی به سوخت‌های فسیلی دارند، نه انویدیا می‌تواند معمای تولید برق پاک را حل کند و نه مایکروسافت و سایر بازیگرانی که به گسترش بی‌رویه این مراکز عظیم دامن می‌زنند. این وضعیت موجی از نگرانی‌های جدی درباره آلودگی هوا و مصرف شدید آب برانگیخته است؛ به‌ویژه در مناطقی مانند باکس‌تاون (Boxtown) و اطراف پروژه Colossus 1 ایلان ماسک در شهر ممفیس ایالت تنسی. در سال ۲۰۲۴، ساکنان باکس‌تاون گزارش دادند که علاوه بر فعالیت مداوم توربین‌های گازی آلاینده، تأسیسات Colossus روزانه ۱٫۲ میلیون گالن از سفره‌های آب زیرزمینی را به درون مرکز داده پمپاژ می‌کند.

توسعه زیرساخت‌ها و خطوط انتقال متصل به مراکز داده، سهم چشمگیری در افزایش مصرف منابع آبی منطقه دارد. با راه‌اندازی هر مرکز داده جدید، حجم آب بیشتری هم برای تولید برق تأسیسات و هم برای تأمین نیازهای روزمره ساکنان محلی باید مصرف شود. برای نمونه در ایالت جورجیا، یعنی منطقه‌ای روستایی که به مقصد تازه ساخت مراکز داده تبدیل شده است، حضور این سوله‌های عظیم سخت‌افزاری منابع آب شرب برخی نواحی را به‌شدت تحت فشار قرار داده است.

بر اساس پژوهشی از دانشگاه میشیگان، مصرف آب ناشی از فعالیت سه مرکز داده بسیار بزرگی که قرار است در میشیگان احداث شوند (با احتساب آب مصرف‌شده در نیروگاه‌های تأمین برق بیرون از سایت)، سالانه ۱۴ میلیارد گالن افزایش خواهد یافت. مطالعه دیگری از سازمان Ceres نیز نشان می‌دهد که مراکز داده در مجموع سالانه ۳٫۴ تریلیون گالن آب مصرف می‌کنند؛ رقمی تکان‌دهنده که معادل «۱۲ برابر کل آب مصرفی سالانه شهرهای لس‌آنجلس، فینیکس و واشینگتن دی‌سی روی هم» است.