قطاع الذكاء الاصطناعي يسعى لتقليص استهلاك الطاقة باستخدام تقنيات جديدة

في ظل النمو المحموم في السنوات القليلة الماضية، يسعى قطاع الذكاء الاصطناعي إلى الحد من استهلاكه للطاقة، بفضل تقنيات تبريد جديدة ورقائق أكثر كفاءة وتطورات سريعة في البرمجة.

تعتمد البنية التحتية للذكاء الاصطناعي على مراكز البيانات، والتي من المتوقع أن تُمثل حوالي 3% من احتياجات الكهرباء العالمية بحلول عام 2030، أي ضعف النسبة الحالية، بحسب الوكالة الدولية للطاقة.

من المنتظر أن يعلن الرئيس الأمريكي دونالد ترمب خلال زيارة إلى ولاية بنسلفانيا عن استثمارات في الولاية بنحو 70 مليار دولار في مجال الذكاء الاصطناعي والبنية التحتية للطاقة.

تتحدث شركة "ماكينزي" الاستشارية عن "سباق" لبناء مواقع كافية "لمواكبة التسارع الهائل للذكاء الاصطناعي"، مُحذرة في الوقت نفسه من خطر نقص داهم في هذا المجال.

عديد الطرق لزيادة مصادر الطاقة

يرى مشرّف شودري، الأستاذ في جامعة "ميشيغان" الأمريكية أن هناك طرق عدة لمعالجة المشكلة عبر "زيادة مصادر الطاقة"، وهو مسار تتبعه أيضا شركات الذكاء الاصطناعي الرائدة، "أو تقليل الطلب" على الكهرباء بالقدرة نفسها.

بالنسبة للأكاديميين، يمكن إيجاد حلول "ذكية" على مختلف مستويات سلسلة الذكاء الاصطناعي، من المعدات المادية إلى الخوارزميات.

بحسب جاريث ويليامز من شركة "أروب" الاستشارية، تُمثل الطاقة اللازمة لصيانة مركز بيانات حاليا 10% من استهلاك الخوادم نفسها، مقارنة بـ100% قبل 20 عاما.

يُعزى هذا الانخفاض، من بين أمور أخرى، إلى الاستخدام الواسع النطاق للتبريد السائل الذي يحل محل التهوية التقليدية التي تتضمن تدوير السوائل مباشرةً عبر الخوادم.

وقال ويليامز: "كل الشركات الكبرى تستخدمه الآن، وقد أصبح أساسيا في منتجاتها".

زادت الرقائق الجديدة من شركة "إنفيديا" العملاقة في صناعة الشرائح المستخدمة في الذكاء الاصطناعي، استهلاك الطاقة في حامل الخوادم بأكثر من 100 مرة مقارنة بما كان عليه قبل 20 عاما. نتيجة لذلك، يُمكن للسائل أن يصل إلى درجات حرارة أعلى بكثير من ذي قبل، وفقا لويليامز، ولكن هذا يُسهّل في المقابل التبريد عند ملامسة الهواء الخارجي، نظرا لاختلاف درجة الحرارة.

في أوائل يوليو، كشفت شركة "أمازون" عن نظام تبريد سائل جديد يُسمى "إي آر إتش إكس" يُمكن تركيبه في مركز بيانات من دون الحاجة إلى دمجه في البنية الأساسية.

أجهزة استشعار مدعومة بالذكاء الاصطناعي لمراقبة الحرارة

من التطورات الأخرى، تجهيز مراكز البيانات بأجهزة استشعار مدعومة بالذكاء الاصطناعي لمراقبة درجة الحرارة في "مناطق دقيقة" و"تحسين استهلاك المياه والكهرباء" بشكل استباقي، وفقا لبانكاج ساشديفا من "ماكينزي".

طور مختبر مشرّف شودري خوارزميات لتقييم دقيق لكمية الكهرباء اللازمة لتشغيل كل شريحة، ما أدى إلى توفير يتراوح بين 20-30%.

كما جرى إحراز تقدم في مجال المعالجات الدقيقة نفسها.

ويشير بانكاج ساشديفا إلى أن "كل جيل من الشرائح يتمتع بكفاءة أكبر في استخدام الطاقة" مقارنة بالجيل السابق.

يي دينج، الأستاذة في جامعة "بيردو"، أوضحت أن فريقها أثبت القدرة على إطالة عمر أقوى شرائح الذكاء الاصطناعي، سواء كانت وحدات معالجة الرسومات أو بطاقات الرسومات، "من دون التأثير في الأداء"، بحسب ما نقلته عنها "الفرنسية".

لكن من الصعب إقناع مصنعي أشباه الموصلات بخفض أرباحهم من خلال تشجيع المستهلكين على استخدام المعدات نفسها لفترة أطول، بحسب دينج.

تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي التوليدية الكبيرة

في يناير الماضي، قدمت شركة "ديبسيك" الصينية نموذجها "آر 1" للذكاء الاصطناعي التوليدي، الذي يُضاهي أداء الشركات الأمريكية الكبرى، على الرغم من تطويره باستخدام وحدات معالجة رسومية أقل قوة.

حقق مهندسو الشركة الناشئة ذلك جزئيا من خلال برمجة بطاقات الرسومات بدقة أكبر. كما تخطوا بالكامل تقريبا خطوة تدريب النموذج التي كانت تُعد أساسية حتى ذلك الحين.

على الرغم من هذه الاختراقات التكنولوجية، "لن نتمكن من تقليل إجمالي استهلاك الطاقة، بسبب مفارقة جيفونز"، وفقا لدينج، التي حذرت من أن "استهلاك الطاقة سيستمر في الارتفاع" رغم كل الجهود المبذولة للحد منه "ولكن ربما بوتيرة أبطأ".