پیش‌بینی: ظرفیت جهانی مراکز داده تا سال ۲۰۳۱ به ۲۱۳ گیگاوات می‌رسد؛ تقاضای هوش مصنوعی عامل اصلی سه برابر شدن ظرفیت

اقتصاد دیجیتال در حال برخورد با محدودیت‌های فیزیکی شبکه برق است. سال‌ها، رایانش ابری بدون ایجاد بحران‌های برق ملی گسترش یافت، زیرا مراکز داده با رشد خود کارآمدتر شدند و مصرف کلی انرژی را نسبتاً ثابت نگه داشتند. اما هوش مصنوعی این جدایی را بر هم زده است. سازوکار آن ساده است: یک خوشه آموزش هوش مصنوعی به محاسبات متراکم و پیوسته نیاز دارد که به ازای هر متر مربع، به طور تصاعدی برق بیشتری نسبت به میزبانی وب سنتی مصرف می‌کند. اکنون، زیرساخت فیزیکی مورد نیاز برای پشتیبانی از این تغییر در کانون توجه قرار گرفته و ارقام آن حیرت‌آور است.[1][5]

پیش‌بینی می‌شود بازار جهانی مراکز داده کولوکیشن (ساختمان‌های فیزیکی که فضا، برق و خنک‌سازی را به شرکت‌های فناوری اجاره می‌دهند) ظرفیت برق خود را طی پنج سال آینده بیش از سه برابر کند. بر اساس پیش‌بینی جدید شرکت تحلیل زیرساخت دیجیتال Structure Research، ظرفیت عملیاتی جهانی از ۶۳/۸ گیگاوات در سال ۲۰۲۶ به ۲۱۳/۱ گیگاوات تا سال ۲۰۳۱ افزایش خواهد یافت. این نشان‌دهنده نرخ رشد مرکب سالانه ۲۷/۳ درصد است، سرعتی در توسعه زیرساخت فیزیکی که به ندرت خارج از زمان جنگ یا صنعتی‌سازی سریع ملی مشاهده می‌شود.[2]

برای درک مقیاس ۲۱۳ گیگاوات، بهتر است به شبکه‌های برق ملی نگاه کنیم. این رقم تقریباً معادل کل ظرفیت تولید برق یک کشور صنعتی بزرگ مانند بریتانیا یا اسپانیا است. این بدان معناست که صنعت مراکز داده قصد دارد معادل کل شبکه برق یک کشور عضو گروه ۲۰ را تنها در پنج سال بسازد، که تقریباً به طور کامل توسط رقابت برای آموزش و استقرار مدل‌های پیشرفته هوش مصنوعی هدایت می‌شود.[1][6]

سازوکار محرک این رشد، یک تغییر اساسی در نحوه طراحی مراکز داده است. تأسیسات ابری سازمانی سنتی، سرورها را پراکنده می‌کنند و تقریباً ۱۰ تا ۱۵ کیلووات برق در هر رک سرور مصرف می‌کنند. اما بارهای کاری هوش مصنوعی نیازمند هزاران واحد پردازش گرافیکی تخصصی هستند که برای به حداقل رساندن تأخیر در طول آموزش مدل، به شدت به هم متصل شده‌اند. این چگالی، نیازهای برق را به حد افراط می‌رساند. Structure Research اشاره می‌کند که ظرفیت بیش از ۱۵۰ کیلووات در هر رک برای اولین بار در سال ۲۰۲۶ وارد زیرساخت‌های نصب‌شده شده است.[2][4]

این چگالی، الزامات فیزیکی خود ساختمان را تغییر می‌دهد. خنک‌سازی با هوا، که برای دهه‌ها سیستم استاندارد مدیریت حرارتی بود، نمی‌تواند گرمای تولید شده توسط یک رک ۱۵۰ کیلوواتی را دفع کند. اکنون تأسیسات باید مایع خنک‌کننده را مستقیماً به تراشه‌ها هدایت کنند یا سرورها را به طور کامل غوطه‌ور سازند. در نتیجه، ظرفیت مراکز داده با قابلیت خنک‌سازی مایع در سال ۲۰۲۶ بیش از دو برابر شد و به ۱۲/۱ گیگاوات در سطح جهانی رسید، زیرا اپراتورها ساختمان‌های موجود را بازسازی کرده و ساختمان‌های جدید را بر اساس دینامیک سیالات به جای جریان هوا طراحی می‌کنند.[2]

سرمایه‌ای که به سمت این تحول سرازیر می‌شود، بسیار عظیم است. پیش‌بینی می‌شود درآمد ترکیبی خدمات کولوکیشن و اتصال متقابل از ۱۵۱/۹ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۶ به ۴۵۸/۷ میلیارد دلار تا سال ۲۰۳۱ افزایش یابد. این سرمایه در حال تغییر شکل بازارهای جهانی املاک و مستغلات و برق است، زیرا اپراتورهای هایپراسکیل (ارائه‌دهندگان عظیم ابری مانند مایکروسافت، گوگل و آمازون) زمین و اتصالات شبکه برق را سال‌ها قبل تأمین می‌کنند تا مطمئن شوند که ردپای فیزیکی لازم برای پشتیبانی از نسل‌های آینده هوش مصنوعی را در اختیار دارند.[2]

جغرافیای این ساخت و ساز نیز در حال تغییر است. در حالی که ویرجینیای شمالی همچنان پایتخت بلامنازع جهانی مراکز داده است و در رتبه‌بندی Structure Research در جایگاه اول قرار دارد، حجم عظیم برق مورد نیاز، توسعه‌دهندگان را مجبور می‌کند به جاهای دیگر نگاه کنند. این شرکت ۱۰۱ بازار جهانی را ارزیابی کرد و ۲۱ مورد را به عنوان قطب‌های سطح بالا طبقه‌بندی نمود. اکنون منطقه آسیا-اقیانوسیه بزرگترین گروه از بازارهای ردیف ۱، از جمله توکیو و سنگاپور، را در خود جای داده است، زیرا استقرار هوش مصنوعی مراکز جدیدی از جاذبه شبکه را دور از قطب‌های سنتی سیلیکون ولی ایجاد می‌کند.[3]

با این حال، شواهدی که از پیش‌بینی ۲۱۳ گیگاوات پشتیبانی می‌کنند، متکی بر یک فرض حیاتی هستند: اینکه شبکه‌های برق محلی واقعاً می‌توانند برق را تولید و تحویل دهند. اینجاست که پیش‌بینی با اصطکاک فیزیکی روبرو می‌شود. در قطب‌های نوظهور اروپایی مانند مادرید و بارسلونا، که پیش‌بینی می‌شود رشد عظیمی داشته باشند، اپراتورهای شبکه در تلاشند تا پروژه‌های معتبر مراکز داده را از درخواست‌های سفته‌بازانه برق متمایز کنند، که این امر منجر به وضع قوانین جدید برای مدیریت صف‌های شبکه شده است.[2]

آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) مسیر این تقاضا را تأیید می‌کند و پیش‌بینی می‌کند که مصرف برق جهانی مراکز داده می‌تواند تا سال ۲۰۳۰ به ۹۴۵ تراوات ساعت برسد. تنها در ایالات متحده، انتظار می‌رود مراکز داده نیمی از کل رشد تقاضای برق طی پنج سال آینده را به خود اختصاص دهند. این افزایش شدید، ماهیت چالش برای اپراتورهای شبکه را تغییر می‌دهد، زیرا آنها باید خواسته‌های بخش فناوری را با تلاش‌های گسترده‌تر برای برقی‌سازی، مانند وسایل نقلیه الکتریکی و پمپ‌های حرارتی، متعادل سازند.[5][6]

این وضعیت یک عدم قطعیت آشکار در بازار ایجاد می‌کند. در حالی که سرمایه و سیلیکون برای ساخت ۲۱۳ گیگاوات ظرفیت وجود دارد، خطوط انتقال و تأسیسات تولید برق هنوز در بسیاری از بازارهای هدف موجود نیستند. محدودیت‌های شبکه در حال حاضر باعث تأخیر شده‌اند و اپراتورهای هایپراسکیل را وادار کرده‌اند تا منابع برق جایگزین را بررسی کنند. برخی تأسیسات را مستقیماً در کنار نیروگاه‌های هسته‌ای قرار می‌دهند، در در حالی که برخی دیگر برای دور زدن شبکه‌های منطقه‌ای شلوغ، روی انرژی زمین‌گرمایی پیشرفته سرمایه‌گذاری می‌کنند.[4][6]

در نهایت، داده‌ها نشان می‌دهند که هوش مصنوعی دیگر فقط یک روند نرم‌افزاری نیست؛ بلکه تعیین‌کننده اصلی زیرساخت‌های سنگین جهانی است. گذار از ۶۴ گیگاوات به ۲۱۳ گیگاوات، محدودیت‌های زنجیره‌های تأمین، برنامه‌ریزی تأسیسات برق و هیئت‌های منطقه‌بندی محلی را به چالش خواهد کشید. با پیشرفت این دهه، گلوگاه پیشرفت هوش مصنوعی از تولید نیمه‌رساناها دور شده و مستقیماً بر روی توان الکتریکی خام متمرکز شده است.[1][2]