A IA está explodindo o uso de energia dos data centers. Uma técnica criada pelo Google pode ajudar

Os gigantes da tecnologia estão correndo para evitar uma bomba-relógio de carbono causada pelos enormes data centers que estão construindo em todo o mundo.

Uma técnica pioneira do Google está ganhando popularidade à medida que mais inteligência artificial, que consome muita energia, entra em operação: usar software para procurar eletricidade limpa em partes do mundo com excesso de sol e vento na rede e, em seguida, aumentar as operações dos data centers nessas regiões. Fazer isso poderia reduzir carbono e custos.

Há uma necessidade urgente de descobrir como administrar data centers de forma a maximizar o uso de energia renovável, disse Chris Noble, cofundador e CEO da Cirrus Nexus, um gerente de computação em nuvem que explora data centers de propriedade do Google, Microsoft e Amazon. .

Os riscos climáticos provocados pela computação baseada na IA são de grande alcance — e irão piorar sem uma grande mudança da electricidade baseada em combustíveis fósseis para a energia limpa. O CEO da Nvidia Corp., Jensen Huang, disse que a IA atingiu um “ponto de inflexão”. Ele também disse que o custo dos data centers dobrará dentro de cinco anos para impulsionar o surgimento de novos softwares.

Os centros de dados e as redes de transmissão já representam, cada um, até 1,5% do consumo global, de acordo com a Agência Internacional de Energia. Juntos, eles são responsáveis ??por emitir anualmente tanto dióxido de carbono quanto o Brasil.

Os hiperscaladores — como são conhecidos os maiores proprietários de data centers como Google, Microsoft e Amazon — definiram metas climáticas e enfrentam pressão interna e externa para cumpri-las. Essas metas elevadas incluem a descarbonização das suas operações.

Mas a ascensão da IA ??já está a causar estragos nesses objectivos. As unidades de processamento gráfico têm sido fundamentais para o surgimento de grandes modelos de linguagem e usam mais eletricidade do que as unidades centrais de processamento usadas em outras formas de computação. O treinamento de um modelo de IA consome mais energia do que 100 famílias por ano, de acordo com estimativas da IEA.

“O crescimento da IA ??está superando em muito a capacidade de produzir energia limpa para ela”, disse ele.

Além disso, o consumo de energia da IA ??é volátil e mais parecido com um gráfico dente de serra do que com uma linha suave a que a maioria dos operadores de data centers está acostumada. Isso torna a descarbonização um desafio, para não falar da garantia da estabilidade da rede.

O crescimento da IA ??está a ser impulsionado pelas empresas norte-americanas, mantendo o poder computacional – e o uso de energia – concentrados lá, disse Dave Sterlace, diretor de contas para centros de dados globais da Hitachi Energy. Essa é uma tendência que ele não esperava há dois anos.

Para reduzir as emissões de CO2 dos data centers, os hiperscaladores e outros fornecedores de data centers financiaram enormes quantidades de parques solares ou eólicos e usaram créditos para compensar as emissões. (No caso dos créditos, alguns não conseguiram ter um impacto significativo nas emissões.)

Mas só isso não será suficiente, especialmente à medida que o uso da IA ??aumenta. É por isso que as operadoras estão recorrendo à estratégia empregada pela Alphabet Inc., unidade do Google, chamada de transferência de carga. A ideia: reduzir as emissões alterando a forma como os data centers funcionam.

Hoje, a maioria dos data centers procura operar em “estado estacionário”, de modo que seu consumo de energia seja bastante estável. Isso os deixa à mercê da rede à qual estão conectados e qualquer que seja a combinação diária de gás natural, energia nuclear e geração de energia renovável, dada a falta de linhas de transmissão entre as regiões. Para acabar com a dependência de redes mais sujas, os gigantes da tecnologia procuram oportunidades para mudar as operações diárias ou mesmo horárias dos centros de dados em todo o mundo, num esforço para absorver o excesso de produção de energia renovável.

O Google lançou o primeiro esforço para igualar seu uso de energia em determinados data centers com energia com zero carbono de hora em hora, em uma tentativa de fazer com que suas máquinas funcionem com energia limpa 24 horas por dia, 7 dias por semana. Ninguém atingiu totalmente esse objetivo ainda. E, certamente, a estratégia de transferência de cargas em todo o mundo poderá ser complicada pela pressão dos países em favor de políticas de soberania de dados que tentem restringir e salvaguardar o fluxo de dados através das fronteiras. Mas o que a Cirrus Nexus e o Google estão testando ainda pode ser uma peça crítica do quebra-cabeça para reduzir as emissões.

A Cirrus Nexus, com sede em Manhattan, vasculha as redes eléctricas mundiais e mede as emissões em incrementos de cinco minutos para encontrar os recursos computacionais menos poluentes para si e para os seus clientes em indústrias que vão desde a farmacêutica à contabilidade. A empresa teve a chance de colocar essa busca em prática no verão passado.

A Holanda estava no meio do mês de junho mais ensolarado já registrado, fazendo com que o custo da energia solar na rede caísse. Isso tornou mais barato e menos intensivo em carbono a operação de servidores. A Cirrus Nexus então transferiu sua carga de computação para a Califórnia assim que o sol se pôs na Holanda, permitindo-lhe aproveitar a energia solar que acabava de ficar online durante o dia no Golden State.

Ao perseguir o sol da Europa até a costa oeste dos EUA e vice-versa, a empresa conseguiu reduzir as emissões de computação para determinadas cargas de trabalho para si e para os clientes em 34%, em vez de depender apenas de servidores em qualquer local, de acordo com dados da empresa compartilhados com a Bloomberg. Verde. Tornar as operações flexíveis para fazer isso traz benefícios e riscos.

Ser capaz de buscar megawatts extras com zero carbono pode ajudar a reduzir o estresse nas redes, como durante uma onda de calor ou uma tempestade gelada de inverno. Mas os centros de dados precisam de cooperar com os serviços públicos e os operadores da rede, porque grandes oscilações na procura podem desorganizar os sistemas eléctricos, aumentando as probabilidades de apagões. A Dominion Energy, que está vendo a demanda por data centers disparar em sua concessionária na Virgínia, está trabalhando em um programa para aproveitar a mudança de carga em data centers para aliviar o estresse na rede durante condições climáticas extremas.

Nos últimos anos, o Google e a Amazon testaram a mudança no uso de data centers para suas próprias operações e para clientes que usam seus serviços em nuvem. (A Cirrus Nexus, por exemplo, usa serviços em nuvem oferecidos pela Amazon, Microsoft e Google.) Na Virgínia, a Microsoft assinou um acordo com a Constellation Energy Corp. que garante que mais de 90% da energia para seu data center local será de carbono zero. energia. Alcançar 100%, porém, continua sendo uma meta formidável para ele e outros hiperscaladores.

Os data centers do Google funcionam com energia livre de carbono cerca de 64% do tempo, com 13 dos locais regionais atingindo 85% e sete com pouco mais de 90% globalmente, disse Michael Terrell, que lidera a estratégia de energia livre de carbono 24 horas por dia, 7 dias por semana do Google. .

“Mas se não estamos a substituir os recursos fósseis, então não estamos a atingir completamente os nossos objetivos climáticos”, disse Terrell.

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