الذكاء الاصطناعي يبحث عن وسائل تقليص استهلاك الطاقة

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

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

ويزور‭ ‬الرئيس‭ ‬الأميركي‭ ‬دونالد‭ ‬ترامب‭ ‬الثلاثاء‭ ‬ولاية‭ ‬بنسلفانيا‭ ‬ليعلن،‭ ‬بحسب‭ ‬وسائل‭ ‬إعلامية،‭ ‬عن‭ ‬استثمارات‭ ‬في‭ ‬الولاية‭ ‬بقيمة‭ ‬70‭ ‬مليار‭ ‬دولار‭ ‬تقريبا‭ ‬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.‬

يقول‭ ‬الأستاذ‭ ‬في‭ ‬جامعة‭ ‬ميشيغان‭ ‬مشرّف‭ ‬شودري‭ “‬هناك‭ ‬طرق‭ ‬عدة‭ ‬لمعالجة‭ ‬هذه‭ ‬المشكلة‭”. ‬ويضيف‭ “‬يمكن‭ ‬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.‬

وبحسب‭ ‬غاريث‭ ‬ويليامز‭ ‬من‭ ‬شركة‭ “‬أروب‭” ‬الاستشارية،‭ ‬تُمثل‭ ‬الطاقة‭ ‬اللازمة‭ ‬لصيانة‭ ‬مركز‭ ‬بيانات‭ ‬حاليا‭ ‬10‭% ‬من‭ ‬استهلاك‭ ‬الخوادم‭ ‬نفسها،‭ ‬مقارنة‭ ‬بنسبة‭ ‬100‭% ‬قبل‭ ‬20‭ ‬عاما‭. ‬يُعزى‭ ‬هذا‭ ‬الانخفاض،‭ ‬من‭ ‬بين‭ ‬أمور‭ ‬أخرى،‭ ‬إلى‭ ‬الاستخدام‭ ‬الواسع‭ ‬النطاق‭ ‬للتبريد‭ ‬السائل‭ ‬الذي‭ ‬يحل‭ ‬محل‭ ‬التهوية‭ ‬التقليدية‭ ‬التي‭ ‬تتضمن‭ ‬حتى‭ ‬تدوير‭ ‬السوائل‭ ‬مباشرةً‭ ‬عبر‭ ‬الخوادم‭.‬

يُشير‭ ‬غاريث‭ ‬ويليامز‭ ‬إلى‭ ‬أن‭ “‬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.‬

وبنتيجة‭ ‬ذلك،‭ ‬يُمكن‭ ‬للسائل‭ ‬أن‭ ‬يصل‭ ‬إلى‭ ‬درجات‭ ‬حرارة‭ ‬أعلى‭ ‬بكثير‭ ‬من‭ ‬ذي‭ ‬قبل،‭ ‬وفق‭ ‬غاريث‭ ‬ويليامز،‭ ‬ولكن‭ ‬هذا‭ ‬يُسهّل‭ ‬في‭ ‬المقابل‭ ‬التبريد‭ ‬عند‭ ‬ملامسة‭ ‬الهواء‭ ‬الخارجي،‭ ‬نظرا‭ ‬لاختلاف‭ ‬درجة‭ ‬الحرارة‭.‬

في‭ ‬أوائل‭ ‬تموز‭/‬يوليو،‭ ‬كشفت‭ “‬أمازون‭” ‬عن‭ ‬نظام‭ ‬تبريد‭ ‬سائل‭ ‬جديد‭ ‬يُسمى‭ “‬اي‭ ‬ار‭ ‬اتش‭ ‬اكس‭” ‬IRHX‭ ‬يُمكن‭ ‬تركيبه‭ ‬في‭ ‬مركز‭ ‬بيانات‭ ‬من‭ ‬دون‭ ‬الحاجة‭ ‬إلى‭ ‬دمجه‭ ‬في‭ ‬البنية‭ ‬الأساسية‭.‬

ومن‭ ‬التطورات‭ ‬الأخرى،‭ ‬تجهيز‭ ‬مراكز‭ ‬البيانات‭ ‬بأجهزة‭ ‬استشعار‭ ‬مدعومة‭ ‬بالذكاء‭ ‬الاصطناعي‭ ‬لمراقبة‭ ‬درجة‭ ‬الحرارة،‭ ‬ليس‭ ‬على‭ ‬مستوى‭ ‬الموقع،‭ ‬بل‭ ‬في‭ “‬مناطق‭ ‬دقيقة‭” ‬و‭”‬تحسين‭ ‬استهلاك‭ ‬المياه‭ ‬والكهرباء‭” ‬بشكل‭ ‬استباقي،‭ ‬وفق‭ ‬بانكاج‭ ‬ساشديفا‭ ‬من‭ “‬ماكينزي‭”.‬

وقد‭ ‬طور‭ ‬مختبر‭ ‬مشرّف‭ ‬شودري‭ ‬خوارزميات‭ ‬لتقييم‭ ‬دقيق‭ ‬لكمية‭ ‬الكهرباء‭ ‬اللازمة‭ ‬لتشغيل‭ ‬كل‭ ‬شريحة،‭ ‬ما‭ ‬أدى‭ ‬إلى‭ ‬توفير‭ ‬يتراوح‭ ‬بين‭ ‬20‭% ‬و30‭%.‬

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. ‬وتوضح‭ ‬الأستاذة‭ ‬في‭ ‬جامعة‭ ‬بيردو‭ ‬يي‭ ‬دينغ‭ ‬لوكالة‭ ‬فرانس‭ ‬برس‭ ‬أن‭ ‬فريقها‭ ‬أثبت‭ ‬أنه‭ ‬يمكن‭ ‬إطالة‭ ‬عمر‭ ‬أقوى‭ ‬شرائح‭ ‬الذكاء‭ ‬الاصطناعي،‭ ‬سواءً‭ ‬كانت‭ ‬وحدات‭ ‬معالجة‭ ‬الرسومات‭ (‬GPUs‭) ‬أو‭ ‬بطاقات‭ ‬الرسومات،‭ “‬من‭ ‬دون‭ ‬التأثير‭ ‬على‭ ‬الأداء‭”.‬

وتضيف‭ “‬لكن‭ ‬من‭ ‬الصعب‭ ‬إقناع‭ ‬مصنعي‭ ‬أشباه‭ ‬الموصلات‭ ‬بخفض‭ ‬أرباحهم‭” ‬من‭ ‬خلال‭ ‬تشجيع‭ ‬المستهلكين‭ ‬على‭ ‬استخدام‭ ‬المعدات‭ ‬نفسها‭ ‬لفترة‭ ‬أطول‭.‬

ويُخاض‭ ‬الصراع‭ ‬أيضا‭ ‬في‭ ‬برمجة‭ ‬وتدريب‭ ‬نماذج‭ ‬الذكاء‭ ‬الاصطناعي‭ ‬التوليدية‭ ‬الكبيرة‭.‬

في‭ ‬كانون‭ ‬الثاني‭/‬يناير،‭ ‬قدمت‭ ‬شركة‭ “‬ديبسيك‭” ‬الصينية‭ ‬نموذجها‭ “‬ار‭ ‬1‭” ‬للذكاء‭ ‬الاصطناعي‭ ‬التوليدي،‭ ‬والذي‭ ‬يُضاهي‭ ‬أداء‭ ‬الشركات‭ ‬الأميركية‭ ‬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 ‬أنهم‭ ‬تخطوا‭ ‬بالكامل‭ ‬تقريبا‭ ‬خطوة‭ ‬تدريب‭ ‬النموذج‭ ‬التي‭ ‬كانت‭ ‬تُعتبر‭ ‬أساسية‭ ‬حتى‭ ‬ذلك‭ ‬الحين‭.‬

ومع‭ ‬ذلك،‭ ‬وعلى‭ ‬الرغم‭ ‬من‭ ‬هذه‭ ‬الاختراقات‭ ‬التكنولوجية،‭ “‬لن‭ ‬نتمكن‭ ‬من‭ ‬تقليل‭ ‬إجمالي‭ ‬استهلاك‭ ‬الطاقة،‭ ‬بسبب‭ ‬مفارقة‭ ‬جيفونز‭”‬،‭ ‬وفق‭ ‬يي‭ ‬دينغ‭.‬

وبحسب‭ ‬الاقتصادي‭ ‬البريطاني‭ ‬ويليام‭ ‬ستانلي‭ ‬جيفونز‭ (‬1835-1882‭)‬،‭ ‬فإن‭ ‬تحسين‭ ‬كفاءة‭ ‬استخدام‭ ‬مورد‭ ‬محدود‭ ‬يزيد‭ ‬الطلب‭ ‬تلقائيا‭ ‬لأن‭ ‬تكلفته‭ ‬تنخفض‭.‬

تحذّر‭ ‬يي‭ ‬دينغ‭ ‬من‭ ‬أن‭ “‬استهلاك‭ ‬الطاقة‭ ‬سيستمر‭ ‬في‭ ‬الارتفاع‭” ‬رغم‭ ‬كل‭ ‬الجهود‭ ‬المبذولة‭ ‬للحد‭ ‬منه،‭ “‬ولكن‭ ‬ربما‭ ‬بوتيرة‭ ‬أبطأ‭”.‬