Рост потребления электроэнергии
ИИ-кластерами, опережающий возможности существующих энергосетей, вынуждает
крупнейшие технологические компании пересматривать подходы к энергоснабжению
дата-центров. Вместо ориентации на один тип генерации Big Tech, как отмечает
Reuters, переходит к стратегии all above, которая предполагает сочетание
возобновляемых источников, газовой и атомной генерации, а также систем
накопления энергии.
Схожую тенденцию наблюдает
Energy Connects:
планы полного перехода на ВИЭ сталкиваются с ограничениями по срокам ввода
новых мощностей, что повышает интерес к газовым электростанциям и атомной
энергетике как источникам стабильного энергоснабжения.
По данным S&P Global, на которые
ссылается Reuters, коммунальные компании в США ожидают, что поставки энергии
для дата-центров могут увеличиться с 61,8 ГВт в 2025 г. до примерно 134,4 ГВт к
2030 г., отражая резкий рост нагрузки на сети в связи с развитием
ИИ-инфраструктуры. Заметим, что приведенные цифры представляют собой прогноз
поставляемой сетевой мощности, а не фактическое энергопотребление всех ЦОДов.
Спрос
дата-центров США на электроэнергию, согласно оценке BloombergNEF, может вырасти
почти в пять раз за десятилетие и к 2030 г. увеличиться примерно на 200 ТВт·ч
по сравнению с уровнем 2024 г. Основной драйвер роста -
расширение ИИ-инфраструктуры и гипермасштабных ЦОДов.
Потребность дата-центров США в электроэнергии, ТВт·ч
Согласно
прогнозу BloombergNEF, к 2035 г. около 57% электроэнергии, потребляемой
дата-центрами в мире, будет генерироваться газовыми и угольными
электростанциями, несмотря на рост доли возобновляемых источников. Это отражает
ограниченность темпов ввода ВИЭ и потребность ЦОДов в стабильном энергоснабжении.
Доля различных
источников энергии в удовлетворении потребности ЦОДов в электроэнергии
Рост энергопотребления
ЦОДов опережает развитие энергосетей
Международное энергетическое агентство
(МЭА) в отчете Energy and AI указывает,
что быстрое расширение дата-центров и ИИ-инфраструктуры становится одним из
ключевых факторов роста нагрузки на энергосистемы развитых стран. По оценке
агентства, темпы ввода новых генерирующих мощностей и модернизации сетей во
многих регионах не соответствуют скорости роста спроса со стороны ЦОДов, что
повышает риск локального энергодефицита и ограничений подключения.
Источник: МЭА, Energy and AI
Уже сегодня
при обучении крупнейших ИИ-моделей максимальная потребляемая мощность, по
данным МЭА, достигает 150 МВт, а для обучения всех больших моделей начиная с
2020 г. было затрачено в совокупности примерно в 1,7 ТВт·ч. Агентство отмечает,
что увеличение масштабов моделей приводит к быстрому росту нагрузки на
энергосистемы, особенно в регионах с высокой концентрацией дата-центров.
Источник: МЭА, Energy and AI
Энергоемкость
различных генеративных ИИ-задач, Вт
Создание видеоконтента,
по оценке МЭА, является одной из наиболее энергоемких генеративных ИИ-задач и
заметно выделяется по энергопотреблению на одну операцию по сравнению с генерацией
текста и графики.
Бывшая угольная электростанция даст ток для дата-центра
Компания Drax рассматривает возможность разместить
на площадке бывшей угольной электростанции в Йоркшире (Великобритания) дата-центр
с начальной мощностью около 100 МВт, используя трансформаторы и системы
охлаждения, ранее обслуживавшие угольные блоки. После 2031 г. мощность объекта
может быть увеличена более чем до 1 ГВт, что отражает растущий спрос на энергию
для ИИ-нагрузок и цифровой инфраструктуры.
Vertiv расширяет портфель погружных решений
Vertiv представила
систему CoolCenter Immersion, ориентированную на ИИ- и HPC-нагрузки с высокой
плотностью размещения оборудования. Решение рассчитано на эксплуатацию стоек с
тепловыделением свыше 80-100 кВт, что соответствует требованиям современных
GPU-кластеров.
В компании отмечают, что погружное (иммерсионное)
охлаждение рассматривается как дополнение к схемам контактного охлаждения (direct-to-chip),
позволяя гибко комбинировать технологии в зависимости от плотности стоек и
архитектуры ЦОДов. Модульная конструкция решения упрощает его внедрение и
масштабирование в действующих объектах.
Погружное охлаждение критически важно для ИИ-кластеров
Технологии погружного охлаждения,как констатирует Data Center Knowledge, постепенно выходят за рамки экспериментальных и
пилотных внедрений. Первоначально такие решения рассматривались как нишевые и сложные
в эксплуатации, однако рост плотности вычислительных нагрузок, прежде всего в
GPU-кластерах, существенно меняет эту оценку. Для стоек с тепловыделением свыше
80 кВт традиционные воздушные схемы и даже ряд жидкостных решений недостаточно
эффективны. Именно это заставляет более широко внедрять погружное охлаждение в
инфраструктуре, ориентированной на ИИ-нагрузки. В результате этот подход становится
не экзотической альтернативой, а одним из практических инструментов для
обеспечения стабильной работы высокоплотных GPU-кластеров.
Собственная генерация и BYOP как часть архитектуры ИИ-ЦОДов
В 2025 году дата-центры, как отмечает
Data Center Knowledge, фактически перестали быть пассивными потребителями
электроэнергии. Операторы все чаще закладывают в архитектуру ИИ-ЦОДов схему
Bring Your Own Power, включающую локальную генерацию и системы накопления
энергии, чтобы ускорить ввод мощностей и снизить зависимость от перегруженных
сетей.
Открытые стойки формируют архитектуру ИИ-ЦОДов
К 2030 г., согласно прогнозу
Omdia, более 70% поставок комплектов стоек для дата-центров будут приходиться
на 21-дюймовые открытые стойки (open rack), поскольку крупные операторы и
производители оборудования переходят от традиционного 19-дюймового к более
широкому формату, лучше подходящему для высокоплотных ИИ-нагрузок и
современного охлаждения. Эта же тенденция отмечена и в отраслевых обзорах:
в ответ на требования к охлаждению, размещению GPU-кластеров и гибкости
архитектуры рынок ЦОДов переходит от 19-дюймовых стоек к более широким решениям.
Телеметрия: влияние эксплуатации на архитектуру
Дополнительный фактор архитектурных
изменений - развитие средств мониторинга и телеметрии GPU. Компания Nvidia представила
программные инструменты для более детального мониторинга теплового режима и
показателей надежности GPU в составе высокоплотных вычислительных кластеров. Такая
телеметрия, как сообщает
Network World, позволить повысить прозрачность эксплуатации GPU-кластеров. Она может
использоваться операторами ЦОДов для анализа реальных тепловых профилей
оборудования и учитываться при выборе схем охлаждения и плотности размещения
ИТ-нагрузки в ИИ-залах, а также при планировании инженерных решений в новых и
модернизируемых залах.
Экологические организации США требуют моратория на строительство ЦОДов
В США разгорается общественная
дискуссия вокруг темпов строительства новых дата-центров. Как сообщает
Data Center Dynamics, более 200 экологических и общественных организаций
направили обращение в Конгресс США с требованием ввести временный мораторий на
возведение новых ЦОДов до выработки дополнительных механизмов регулирования
отрасли. В обращении подчеркивается, что быстрый рост инфраструктуры
дата-центров, в том числе ориентированных на ИИ-нагрузки, сопровождается увеличением
потребления воды, ростом нагрузки на энергосистемы регионов и, как следствие,
потенциальным повышением тарифов для населения и бизнеса. Авторы документа
настаивают на необходимости более строгой оценки экологических и
инфраструктурных последствий таких проектов, а также на разработке единых
требований к водопользованию, энергоснабжению и прозрачности проектов ЦОДов.
Инвестиции и крупные проекты
В Северной Америке, Европе и
Азиатско-Тихоокеанском регионе анонсированы колоссальные по мощности и размеру капиталовложений
проекты дата-центров. Масштаб инвестиций отражает стремительное
перераспределение капитала в пользу цифровой инфраструктуры, способной поддерживать
работу высокоплотных GPU-кластеров.
Amazon Project
Rainier. Один из крупнейших региональных
проектов Amazon включает 30 дата-центров в шт. Индиана (США) и оценивается в $8 млрд.
Технические особенности - машинные
залы, рассчитанные на высокоплотные ИИ-нагрузки, модернизированная
энергетическая инфраструктура и использование "чистой" генерации. Задача -
расширить региональные ресурсы для облачных сервисов и ИИ-моделей.
Гипермасштабный
ИИ-комплекс в Висконсине. Расчетная
мощность нового комплекса дата-центров в шт. Висконсин, ориентированного на
ИИ-нагрузки, составляет примерно 1 ГВт, что делает его одним из крупнейших в
США. Проект предусматривает использование гибридных систем жидкостного
охлаждения, а также собственных решений по обеспечению устойчивости
энергоснабжения, включая локальную генерацию.
Совместный
AI-кампус OpenAI, Oracle и Vantage. Проект
комплекса дата-центров ориентирован на ИИ-нагрузки, ожидаемый бюджет $4-5 млрд.
Архитектура рассчитана на размещение высокоплотных GPU-кластеров с возможностью
вертикального масштабирования в пределах одного комплекса дата-центров.
BlackRock + ACS:
1,7 ГВт и 2 млрд евро. Испанская
строительная группа ACS и инвестиционное подразделение BlackRock - Global
Infrastructure Partners - создали совместное предприятие с равным
распределением долей для развития портфеля проектов дата-центров в Европе, США
и Австралии стоимостью около 2 млрд евро и совокупной мощностью 1,7 ГВт. В
перспективе это совместное предприятие, используя инженерные и строительные
компетенции ACS и инвестиционные возможности GIP, рассчитывает увеличить мощность
своих дата-центров до 11 ГВт. Партнеры опираются на рост спроса на облачную и
ИИ-инфраструктуру.
Microsoft
планирует вложить $10
млрд в строительство кластера ИИ-ЦОДов в Португалии. Это крупнейший европейский проект,
анонсированный в рассматриваемый период. Проект предусматривает использование комбинированных
схем жидкостного охлаждения, резервирование по схеме N+1/N+2, а также глубокую
интеграцию с энергетикой региона.
Проект MY1 компании Empyrion Digital станет
крупнейшим в Джохоре (Малайзия).
Планируется пять корпусов дата-центров по 40 МВт каждый, PUE < 1,3,
комбинированное охлаждение и подключение к объектам возобновляемой энергетики.
Джохор превращается в альтернативный хаб для инфраструктуры, которая не
помещается в перегруженном Сингапуре.
Австралийский проект Firmus предусматривает вложение 500 млн австралийских долларов на
первом этапе и строительство распределенной сети ИИ-ЦОДов общей мощностью до
1,6 ГВт к 2028 г. Инфраструктурные площадки будут развернуты в Мельбурне,
Сиднее, Канберре, Перте и Тасмании.
Компания Forestalia (Испания) объявила о запуске проекта Buffalo, предполагающего инвестиции в
размере 12 млрд евро. В его рамках планируется строительство трех крупных
комплексов дата-центров, ориентированных на масштабные облачные сервисы и
ИИ-нагрузки. Проекты предусматривают полную интеграцию с объектами
возобновляемой энергетики и размещение инфраструктуры вблизи точек генерации.
Компания TIP Brasil строит новый ЦОД за 500 млн бразильских реалов (около $100 млн).
Объект уровня Tier III в городе
Кампинас рассчитан на 10-15 МВт ИТ-нагрузки и ориентирован на предоставление
корпоративных сервисов и региональных облачных платформ.
Microsoft
объявила о создании так называемой AI superfactory в рамках проекта Fairwater в Атланте (США). Несколько
дата-центров планируется связать в единый вычислительный контур, включающий
сотни тысяч GPU, миллионы ядер CPU для сопутствующих вычислений и эксабайтные
системы хранения. Проект отражает переход от отдельных ИИ-залов к
распределенной rack-scale архитектуре, в рамках которой вычислительные мощности,
системы хранения и сетевые ресурсы рассматриваются как единая система.
Oracle собирается
развернуть в ОАЭ свой первый OCI supercluster,
оснащенный более чем 4 тыс. GPU Nvidia Blackwell. Проект ориентирован на крупные ИИ-нагрузки и отражает растущий
спрос на специализированные серверные архитектуры для обучения и инференса
моделей.
Подготовил Владимир Кузнецов
