Лічбавая засуха: распрацоўка АІ патрабуе ўсё больш вады, якой становіцца ўсё менш

У 2022 годзе Microsoft спажыла на 34% больш вады ў параўнанні з мінулым годам — гэта прыблізна 6,4 мільярда літраў, або 2500 алімпійскіх басейнаў. У Google таксама назіраўся рост — на 20%. Асноўная прычына такога павышэння — распрацоўкі ў галіне штучнага інтэлекту. Інжынерам трэба ахалоджваць дата-цэнтры, у якіх адбываецца навучанне генератыўных АІ-мадэляў. Для падтрымання аптымальнай тэмпературы прылад інжынеры выкарыстоўваюць шмат вады.

Паводле ацэнак даследчыкаў, вялікі цэнтр апрацоўкі даных можа паглынаць ад 1 да 5 мільёнаў галонаў, то-бок да 19 мільёнаў літраў вады штодня — гэта столькі ж, колькі спажывае горад з насельніцтвам ад 10 да 50 тысяч чалавек. Для навучання GPT-3 — мадэлі, якая стала асновай першай версіі ChatGPT, — сышло 320 тысяч літраў вады.

Кожная сесія ў 5-50 запытаў чат-боту абыходзіцца кампаніі ў 500 мл вады. Ацэнка ўключае ўскоснае выкарыстанне вады, якога кампаніі не вымяраюць, напрыклад, для ахалоджвання электрастанцый, якія забяспечваюць дата-цэнтры электрычнасцю. Аднак лічба гэтая прыблізная: усё залежыць ад размяшчэння сервераў і пары года.

Глабальнае пацяпленне таксама ўплывае на спажыванне вады. Улетку мінулага года ў брытанскіх дата-цэнтрах Google і Oracle паўсталі збоі праз рэкордную тэмпературу — да 40°C. З ладу выйшаў лонданскі дата-цэнтр AWS. Супрацоўнікам прыйшлося апырскваць устаноўленыя на даху модулі кандыцыянавання з шлангаў, каб абараніць іх ад спёкі.

Вадзяное ахалоджванне — пакуль самы распаўсюджаны спосаб барацьбы з перагрэвам апаратуры. За адзін дзень сярэдні цэнтр апрацоўкі даных можа выкарыстаць 300 тысяч галонаў, або больш за 1,1 мільёна літраў вады. Столькі ж спажываюць 100 тысяч дамоў. Кожны пяты дата-цэнтр у ЗША спажывае ваду з забруджаных вадаёмаў. Цяпер у Штатах налічваецца каля 1800 цэнтраў апрацоўкі даных — гэта каля 30% усіх дата-цэнтраў у свеце.

Кампаніі спрабуюць прыдумаць, як скараціць спажыванне вады і наносіць меншы ўрон прыродзе. Meta запусціла пілотную праграму ў сваіх цэнтрах у Нью-Мексіка, каб знізіць вільготнасць паветра ў памяшканнях ад 20% да 13% — гэта мае паменшыць расход вады. Пры гэтым агульнае спажыванне расце, прычым пятая частка вады ў 2021 годзе для Meta паступіла з раёнаў, якія адчуваюць яе дэфіцыт.

Але дамагчыся скарачэння не так проста. Дата-цэнтры — адная з самых запатрабаваных катэгорый нерухомасці ў свеце, якая прыносіць інвестарам велізарны прыбытак. Іх колькасць пастаянна расце — і разам з ёй расход водных рэсурсаў. Кампаніі ўлічваюць іх даступнасць, як і электраэнергіі, пры будаўніцтве новых цэнтраў. Мясцовыя ўлады не пратэстуюць, бо атрымліваюць выбухны рост падатковых адлічэнняў і першакласную інфраструктуру, якую стварае на месцы карпарацыя.

Напрыклад, Microsoft пабудавала магутны суперкамп’ютар у горадзе Дэ-Мойн, штат Аёва. Мэрыя пагадзілася вылучыць тэрыторыю для цэнтра, але паняцця не мела, чым насамрэч будзе займацца кампанія. Наўзамен карпарацыя інвеставала ў горад «ашаламляльную» суму грошай. У выніку выявілася, што ў цэнтры вялася распрацоўка вялікай моўнай мадэлі GPT-4, якая стала асновай новай версіі чат-бота ChatGPT.

У Microsoft былі свае прычыны выбраць менавіта Аёву, а не Арызону, дзе таксама размешчаныя дата-цэнтры кампаніі. З пункта гледжання тэхналогій розніцы ў месцы няма, але калі ўлічваць спажыванне вады і энергіі, то розніца будзе велізарнай. У Арызоне спажываюць значна больш вады для тых жа вылічальных магутнасцяў. Большую частку года надвор’е ў Аёве досыць прахалоднае, і можна выкарыстоўваць вонкавае паветра для ахалоджвання апаратуры. Толькі калі тэмпература пачынаецца перавышаць 29,3 °C, сістэма пачынае расходаваць ваду.

Але яе таксама аднекуль трэба браць. У ліпені 2022 года, за месяц да завяршэння навучання GPT-4, Microsoft запампавала ў свой дата-кластар у Аёве 43,6 мільёна літраў вады. Гэта склала каля 6% усёй вады, якую выкарыстоўвае раён, дзе знаходзіцца кластар. Кампанія размясціла яго менавіта ў тым месцы, якое таксама забяспечвае пітной вадой жыхароў Дэ-Мойна.

Мэрыя горада, ужо навучаная хітрасцю Microsoft, заявіла што «будзе разглядаць будучыя праекты цэнтраў апрацоўкі даных» толькі ў тым выпадку, калі гэтыя праекты змогуць «прадэманстраваць і ўкараніць тэхналогію, якая дазваляе значна знізіць пікавае спажыванне вады ў параўнанні з цяперашнімі ўзроўнямі», а таксама захаваць запасы вады для жылых і камерцыйных патрэб.

У іншых гарадах мясцовыя жыхары сустракаюць АІ-распрацоўшчыкаў не так прыязна. У Далесе, штат Арэгон, Google планавала пабудаваць некалькі цэнтраў. Супраць выступілі мясцовыя фермеры, якія з’яўляюцца ў гэтым раёне найбуйнейшымі спажыўцамі вады. Яны асцерагаюцца, што з прыходам тэхнагіганта вады можа на ўсё не хапіць. Далес — адміністрацыйны цэнтр акругі Васка, які перыядычна пакутуе ад моцнай засухі. У самыя гарачыя дні тэмпература тут дасягае 48°C.

Горад знаходзіцца побач з паўнаводнай ракой Калумбіяй, але цэнтры не маглі выкарыстоўваць гэтую ваду, а замест гэтага павінны былі браць яе з дробных рэк і грунтавых вод, якія прайшлі ачыстку. Снежнае покрыва ў найбліжэйшым каскадным хрыбце, якое сілкуе ваданосныя пласты, моцна змяняецца — ледавік растае. Жыхары абурыліся, што Google не абвясціла, колькі вады будуць выкарыстоўваць цэнтры, назваўшы гэтую інфармацыю камерцыйнай таямніцай.

13 месяцаў доўжыўся судовы працэс паміж гараджанамі і кампаніяй. У рэшце рэшт, Google паведаміла, што яе цэнтры спажываюць больш за 25% электраэнергіі горада. Кампанія атрымала права на выкарыстанне 14,7 мільёна літраў на дзень і паабяцала скараціць спажыванне. Паводле апошніх ацэнак, дата-цэнтры ў Далесе спажываюць да чвэрці ўсёй гарадской вады. Карпарацыя стала першай у свеце кампаніяй, якая апублікавала даныя пра выкарыстанне вады ў сваіх цэнтрах ва ўсім свеце. 

Тэхнагіганты шукаюць розныя спосабы скараціць негатыўны ўплыў АІ-распрацоўкі на прыроду. Напрыклад, Meta адкрыла дата-цэнтр у пустыні ў Арэгоне, скарыстаўшыся перавагамі халодных вятроў для ахалоджвання сваіх сервераў. Іншае незвычайнае месца — шведскі горад Лулеа, які знаходзіцца недалёка ад Палярнага круга. Microsoft вырашыла спусціцца пад ваду і стварыла тэставы дата-цэнтр прама на марскім дне ля берагоў Шатландыі. Эксперымент паказаў, што цэнтры апрацоўкі даных можна ахалоджваць і без выкарыстання прэснай вады.

Microsoft узяла забавязанне скараціць да мінімуму расход вады ў 2030 годзе. Па словах прэзідэнта Microsoft Брэда Сміта, кампанія можа перапрацоўваць амаль усю ваду, якую выкарыстоўвае. «У месцах, дзе ідзе дождж, такіх як ціхаакіянскі паўночны захад, у нашай штаб-кватэры ў Сіэтле мы збіраем ваду з дахаў. У месцах, дзе не бывае дажджоў, як у Арызоне, мы распрацоўваем метады кандэнсацыі», — растлумачыў ён.