Μια αμερικανική start-up τοποθετεί αυτόνομα data centers στον ωκεανό, με ενέργεια από τα κύματα, όμως ειδικοί προειδοποιούν ότι το σκληρό περιβάλλον μπορεί να κάνει τη συντήρηση ιδιαίτερα δύσκολη.
Τα data centers που στηρίζουν την άνθηση της τεχνητής νοημοσύνης καταναλώνουν ήδη περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από ορισμένες μικρές χώρες. Ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας εκτιμά ότι η ζήτησή τους μπορεί να φτάσει τις 945 τεραβατώρες τον χρόνο — περισσότερη από τη συνολική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας της Ιαπωνίας — έως το 2030. Η ΤΝ είναι τόσο ενεργοβόρα, ώστε εταιρείες εξετάζουν ακόμη και το ενδεχόμενο να μεταφέρουν data centers στο διάστημα, όπου θα μπορούσαν να αξιοποιούν τη σταθερή ηλιακή ενέργεια. Μια start-up, όμως, θεωρεί ότι η λύση βρίσκεται στη Γη — απλώς όχι στη στεριά. Η Panthalassa κατασκευάζει αυτόνομα πλωτά data centers, που θα τοποθετούν υπολογιστική ισχύ στη μέση του ωκεανού.
Η εταιρεία με έδρα το Όρεγκον, η οποία ανακοίνωσε χρηματοδότηση 140 εκατομμυρίων δολαρίων την περασμένη εβδομάδα, υποστηρίζει ότι οι πλατφόρμες της μπορούν να παρακάμψουν τα υπερφορτωμένα ηλεκτρικά δίκτυα και να προσφέρουν υπολογιστική ισχύ χωρίς εκπομπές σε διεθνή ύδατα. Όμως, πέρα από τις τεχνικές και μηχανολογικές δυσκολίες, παραμένει ασαφές αν η μεταφορά της υπολογιστικής ισχύος εκτός ξηράς θα άμβλυνε πραγματικά τα μεγαλύτερα σημεία συμφόρησης των data centers ή αν απλώς θα αντικαθιστούσε γνώριμα προβλήματα με πολύ ακριβότερα.
“Το πώς θα λυθεί το ενεργειακό πρόβλημα της υπολογιστικής ισχύος: να λειτουργήσει κανείς τα πάντα αντίστροφα”
«Η ενέργεια από τα κύματα είναι μια παλιά τεχνολογία και μπορεί να λειτουργήσει, αλλά ο ωκεανός είναι ένα σκληρό περιβάλλον», λέει ο Jonathan Koomey, πρώην ερευνητής στο Lawrence Berkeley National Laboratory στην Καλιφόρνια και ειδικός στην κατανάλωση ενέργειας των data centers. «Το αλάτι και τα κύματα είναι αποτελεσματικά στο να δημιουργούν προβλήματα στα μηχανήματα».
Με σχήμα που θυμίζει μπάλα του γκολφ πάνω σε μπλουζάκι, τα πλωτά data centers της Panthalassa έχουν ύψος 85 μέτρα — περίπου όσο το Big Ben — και είναι κατασκευασμένα από χαλυβδοέλασμα. Ρυμουλκούνται στο νερό με σκάφος και στη συνέχεια κινούνται αυτόνομα προς τις προκαθορισμένες θέσεις τους. Εκεί παράγουν τη δική τους ηλεκτρική ενέργεια και εκτελούν φορτία εργασίας ΤΝ χωρίς σύνδεση στο δίκτυο, χωρίς εκπομπές και χωρίς μηχανές.
Το μέρος της πλατφόρμας που μοιάζει με “μπλουζάκι” περιέχει έναν μακρύ σωλήνα ανοιχτό στο κάτω μέρος. Καθώς τα κύματα ανεβοκατεβάζουν τη δομή, το θαλασσινό νερό ωθείται μέσα από τον σωλήνα και προς το “σώμα” της κατασκευής, το οποίο είναι κούφιο και γεμίζει κυρίως με αέρα ώστε να επιπλέει. Η κίνηση του νερού περιστρέφει τουρμπίνες που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια, η οποία τροφοδοτεί τις μονάδες επεξεργασίας γραφικών, τον υπόλοιπο υπολογιστικό εξοπλισμό και τα συστήματα δορυφορικής επικοινωνίας.
Τα τελευταία νέα από την επιστήμη και γιατί έχουν σημασία, κάθε μέρα.
Τα συμβατικά data centers χρησιμοποιούν τεράστιες ποσότητες νερού για να ψύχουν το υλικό της ΤΝ. Επειδή οι διακομιστές της Panthalassa στεγάζονται σε στεγανοποιημένες μονάδες κάτω από την επιφάνεια του νερού, το τοίχωμα του container θα λειτουργεί ως εναλλάκτης θερμότητας, με τη θερμότητα να διαχέεται στο γύρω κρύο νερό. Τα θαλάσσια ρεύματα και η ανάμειξη των υδάτων θα διασκορπίζουν την απορριπτόμενη θερμότητα, αν και οι πιθανές επιπτώσεις στα κοντινά θαλάσσια οικοσυστήματα παραμένουν ασαφείς.
Η Panthalassa επιχειρεί κάτι που λίγοι διαχειριστές data centers έχουν δοκιμάσει μέχρι σήμερα: να λειτουργήσει κρίσιμες υποδομές υπολογισμού πέρα από την εύκολη πρόσβαση ανθρώπινων τεχνικών. «Τα δεδομένα μας δείχνουν σταθερά ότι η ισχύς και η δικτύωση είναι οι δύο βασικές αιτίες βλαβών σε data centers», λέει η Jacqueline Davis από το Uptime Institute, διεθνή φορέα για την απόδοση των data centers. «Και τα δύο μπορεί να είναι ιδιαίτερα δύσκολο να διαχειριστούν σε ένα απομακρυσμένο περιβάλλον, με ελάχιστο ή καθόλου προσωπικό». Η Panthalassa δεν απάντησε στις ερωτήσεις του New Scientist πριν από τη δημοσίευση του άρθρου.
Σύμφωνα με τη Davis, ο αυτοματισμός στα περιβάλλοντα data centers περιορίζεται σε μεγάλο βαθμό στην παρακολούθηση και την ανάλυση, ενώ η φυσική παρέμβαση ανθρώπων παραμένει αρκετά συνηθισμένη, «ιδίως σε μη φυσιολογικά περιστατικά, όπως όταν οι συμπιεστές ψύξης χρειάζονται χειροκίνητες επανεκκινήσεις».
Τα κρίσιμα συστήματα υπολογιστών που εξακολουθούν να βασίζονται σε δεκαετίες παλιό κώδικα
Αυτό μπορεί να εξελιχθεί σε μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για την Panthalassa. Άλλη μία θα είναι η καθυστέρηση μετάδοσης δεδομένων. Τα δεδομένα που θα επεξεργάζονται οι πλωτές πλατφόρμες θα μεταδίδονται πίσω στους χρήστες στη στεριά μέσω δορυφόρων Starlink, οι οποίοι προσφέρουν περιορισμένο εύρος ζώνης και μεγαλύτερη καθυστέρηση σε σχέση με τα καλώδια οπτικών ινών. Αυτό καθιστά τους κόμβους πιο πρακτικούς για φορτία εργασίας ΤΝ που δέχονται μια εντολή, εκτελούνται για ώρες ή ημέρες και στη συνέχεια επιστρέφουν το αποτέλεσμα — όπως η εκπαίδευση προηγμένων μοντέλων ή η εκτέλεση επιστημονικών προσομοιώσεων. Όμως οι περισσότερες εφαρμογές ΤΝ που χρησιμοποιούν οι καταναλωτές, όπως τα chatbots και οι βοηθοί αναζήτησης, εξαρτώνται από γρήγορους χρόνους απόκρισης και συνεχή δικτυακή επικοινωνία.
«Σήμερα, οι περιορισμοί στην ενέργεια επηρεάζουν πιο έντονα τα μεγάλα data centers εκπαίδευσης ΤΝ», λέει η Davis. Η προσέγγιση της Panthalassa θα είναι πιο βιώσιμη αν οι συνολικές ενεργειακές ανάγκες της λειτουργίας εκπαιδευμένων συστημάτων ΤΝ αυξηθούν αρκετά ώστε να ανταγωνίζονται εκείνες της εκπαίδευσης, λέει. Μέχρι να συμβεί αυτό, τα πλωτά data centers πιθανότατα θα δυσκολευτούν να ανταγωνιστούν εκείνα της ξηράς.
Αν και η τεχνολογία της Panthalassa είναι ξεχωριστή, η ιδέα της μεταφοράς των data centers εκτός στεριάς δεν είναι. Η Aikido Technologies αναπτύσσει πλωτά data centers ενσωματωμένα σε υπεράκτιες πλατφόρμες αιολικής ενέργειας, ενώ η Mitsui O.S.K. μελετά υπολογιστικά συστήματα πάνω σε πλοία, τροφοδοτούμενα από πηγές θαλάσσιας ενέργειας. Προηγούμενα πειράματα, όπως το Project Natick της Microsoft, δοκίμασαν αν η τοποθέτηση διακομιστών μέσα ή κοντά στο νερό θα μπορούσε να βελτιώσει την ψύξη και την αποδοτικότητα.
Προς το παρόν, όμως, η υπολογιστική ισχύς εκτός στεριάς παραμένει σε μεγάλο βαθμό πειραματική. Πέρα από τις τεχνικές δυσκολίες, οι εταιρείες πρέπει ακόμη να αποδείξουν ότι τα συστήματα που βασίζονται στη θάλασσα μπορούν να ανταγωνιστούν οικονομικά τα συμβατικά data centers που συνδέονται με δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας και οπτικών ινών. «Υπάρχουν οικονομίες κλίμακας στην κατασκευή data centers, γι’ αυτό και σήμερα γίνονται τόσο μεγάλα», λέει ο Koomey. «Χτίζουν μεγάλα κέντρα για να μοιράζουν τα πάγια κόστη σε περισσότερη υπολογιστική ισχύ. Είναι πολύ πιο δύσκολο και πιο ριψοκίνδυνο να κατασκευάσεις μεγάλες εγκαταστάσεις υπολογιστικής ισχύος στο νερό παρά στη στεριά».
Λάβετε κάθε εβδομάδα νέες ανακαλύψεις στο inbox σας. Θα σας ενημερώνουμε επίσης για τις εκδηλώσεις και τις ειδικές προσφορές του New Scientist.
