انویدیا با «ترمانود» برای استقرار قفسه‌های محاسباتی هوش مصنوعی در خانه‌های مسکونی همکاری می‌کند

صنعت هوش مصنوعی با یک دیوار فیزیکی برخورد کرده است: شبکه برق. با توجه به اینکه مراکز داده تجاری برای دریافت پست‌های برق جدید با زمان انتظار چند ساله روبرو هستند، انویدیا (Nvidia) یک سرمایه‌گذاری ۴۰۰ میلیون دلاری در «ترمانود» (ThermaNode)، یک استارتاپ با هدف دور زدن گلوگاه‌های شبکه تجاری از طریق نصب قفسه‌های محاسباتی هوش مصنوعی مستقیماً در زیرزمین خانه‌های مسکونی، اعلام کرده است.[1][2][6]

این مفهوم، مدل سنتی مراکز داده متمرکز را کاملاً برعکس می‌کند. به جای جمع‌آوری ده‌ها هزار واحد پردازش گرافیکی (GPU) در انبارهای عظیم و پرمصرف، «ترمانود» بار کاری را بین هزاران خانه توزیع می‌کند. هر خانوار شرکت‌کننده یک قفسه سرور به اندازه یخچال دریافت می‌کند که به یک خط فیبر اختصاصی متصل شده و تقریباً ۵ کیلووات برق مصرف می‌کند—معادل یک واحد تهویه مطبوع مرکزی.[2][3]

انگیزه صاحبان خانه صرفاً مالی است. «ترمانود» هزینه‌های نصب را پوشش می‌دهد، هزینه برق مصرفی قفسه را می‌پردازد و یک یارانه ماهانه اضافی به طور متوسط ۱۵۰ دلار ارائه می‌دهد. در مناطق سردتر، این سیستم یک مزیت ثانویه دارد: گرمای قابل توجه تولید شده توسط GPUها جذب شده و به سیستم تهویه مطبوع (HVAC) موجود خانه هدایت می‌شود و عملاً به عنوان یک بخاری یارانه‌ای در طول ماه‌های زمستان عمل می‌کند.[3][6]

این طرح ناشی از یک ضرورت محض است. شرکت‌های تاسیساتی در سراسر آمریکای شمالی هشدار داده‌اند که به سادگی نمی‌توانند زیرساخت‌های انتقال را به اندازه کافی سریع برای پاسخگویی به تقاضاهای گیگاواتی مراکز داده هوش مصنوعی نسل بعدی بسازند. «ترمانود» با استفاده از شبکه‌های برق مسکونی، از ظرفیت برق توزیع‌شده موجود استفاده می‌کند که اغلب در ساعات روز که صاحبان خانه سر کار هستند، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.[2][4]

حمایت انویدیا نشان‌دهنده یک تغییر استراتژیک در نحوه نگرش این غول سیلیکونی به آینده زیرساخت‌های محاسباتی است. انویدیا با غیرمتمرکز کردن سخت‌افزار، تضمین می‌کند که تراشه‌هایش می‌توانند بدون محدود شدن توسط هیئت‌های منطقه‌بندی شهری یا سهمیه‌بندی برق تجاری، مستقر و استفاده شوند. برنامه آزمایشی اولیه ۱۰,۰۰۰ خانه را در ایالت‌های سردسیر هدف قرار می‌دهد تا امکان‌سنجی مدل توزیع‌شده در مقیاس بزرگ را اثبات کند.[1][6]

اپراتورهای شبکه با احتیاط نسبت به این رویکرد ابراز خوش‌بینی کرده‌اند. در حالی که یک مرکز داده عظیم به پست‌های برق اختصاصی و خطوط انتقال ولتاژ بالا نیاز دارد، شبکه‌های مسکونی از قبل برای مدیریت بارهای توزیع‌شده طراحی شده‌اند. تحلیلگران خاطرنشان می‌کنند که توزیع مصرف برق در هزاران محله می‌تواند به تثبیت شبکه‌های محلی کمک کند، مشروط بر اینکه نصب‌ها به طور یکنواخت توزیع شده و به صورت پویا مدیریت شوند.[4]

با این حال، توزیع فیزیکی سخت‌افزار سازمانی چالش‌های امنیتی جدیدی را به همراه دارد. قرار دادن بارهای کاری بسیار ارزشمند و اختصاصی هوش مصنوعی در زیرزمین‌های مسکونی ناامن، مسیرهای جدیدی را برای دستکاری فیزیکی و حملات کانال جانبی باز می‌کند. برای کاهش این خطر، «ترمانود» قفسه‌ها را با امنیت فیزیکی در سطح نظامی مهندسی کرده است، از جمله سوئیچ‌های ضد دستکاری که در صورت باز شدن شاسی، کلیدهای رمزنگاری مورد نیاز برای دسترسی به داده‌ها را فوراً پاک می‌کنند.[5]

بارهای کاری اختصاص داده شده به این گره‌های مسکونی نیز با دقت انتخاب می‌شوند. از آنجایی که اتصالات اینترنت مسکونی—حتی خطوط فیبر اختصاصی—نمی‌توانند با تأخیر بسیار کم شبکه‌های داخلی مراکز داده رقابت کنند، از قفسه‌های خانگی برای آموزش مدل‌های پیشرفته استفاده نخواهد شد. در عوض، آنها وظایف استنتاج ناهمزمان، پردازش دسته‌ای و قالب‌بندی داده‌ها را انجام می‌دهند و مراکز داده متمرکز را برای سخت‌ترین مراحل آموزش آزاد می‌کنند.[2][5]

این طرح از پاییز امسال آغاز خواهد شد و «ترمانود» در حال حاضر گزارش داده است که بیش از ۵۰,۰۰۰ صاحب خانه مشتاق هستند تا زیرزمین‌های خود را به مولدهای درآمد غیرفعال تبدیل کنند. این شرکت تمام امور نگهداری را بر عهده می‌گیرد و تکنسین‌ها را برای تعویض سخت‌افزار اعزام می‌کند، درست مانند یک شرکت تاسیساتی سنتی که به یک کنتور هوشمند خدمات می‌دهد.[3][6]

اگر طرح آزمایشی «ترمانود» موفقیت‌آمیز باشد، می‌تواند اساساً اقتصاد زیرساخت هوش مصنوعی را تغییر دهد. با تبدیل خانه‌ها به گره‌هایی از یک ابررایانه عظیم و توزیع‌شده، صنعت فناوری ممکن است راهی برای جدا کردن رشد خود از سرعت کند گسترش شبکه تجاری پیدا کرده باشد و یک بحران انرژی قریب‌الوقوع را به یک شبکه تاسیساتی غیرمتمرکز تبدیل کند.[1][4]