Бум ИИ выявил слабое место дата-центров: нагрузка ускоряет износ электрооборудования
Резкие колебания энергопотребления в дата-центрах для искусственного интеллекта создают чрезмерную нагрузку на критически важное оборудование. Аккумуляторы, генераторы, турбины и системы охлаждения выходят из строя либо изнашиваются значительно быстрее, чем предполагалось.
Проблема связана с особенностями обучения моделей ИИ. Сотни тысяч графических процессоров одновременно включаются и снижают нагрузку с интервалами в миллисекунды, вызывая резкие скачки потребления электроэнергии.
Мощность таких колебаний может быть сопоставима с потреблением заводов, городов или даже крупных агломераций. Дата-центр на один гигаватт потребляет примерно столько же электроэнергии, как город размером с Бостон, при этом половина нагрузки может появляться и исчезать каждые несколько секунд.
В определённые моменты потребление может на 50% превышать проектную мощность. Например, комплекс, рассчитанный на один гигаватт, в течение доли секунды может нуждаться в 1,5 гигаватта.
Большинство энергетического оборудования не рассчитано на столь быстрые переходы. Опрошенные Bloomberg специалисты рассказали о поломках деталей газовых генераторов, трещинах в турбинах и ускоренном износе аккумуляторных систем.
В частности, трещины зафиксировали в газовых турбинах вычислительного комплекса xAI Colossus в Мемфисе. Для стабилизации нагрузки в систему пришлось добавить аккумуляторы. Аналогичные повреждения турбин возникали и в меньших дата-центрах в Великобритании.
Аккумуляторы, установленные для сглаживания скачков потребления, в некоторых случаях приходилось менять уже через несколько недель или месяцев. Трещины и износ оборудования также повышают риск электрической дуги, способной повредить дорогие процессоры для ИИ.
Технические проблемы уже задерживают запуск новых комплексов. Начало подачи электроэнергии для запланированного AI-центра мощностью 2,67 гигаватта в Западном Техасе перенесли с 2027 на 2028 год, чтобы предусмотреть дополнительное время на проектирование энергосистемы.
Основные финансовые потери возникают не из-за стоимости замены отдельного генератора или аккумулятора, а из-за простоя вычислительных мощностей. В зависимости от типа комплекса и выполняемых задач одна минута остановки может стоить от нескольких тысяч до сотен тысяч долларов.
Дата-центры проектируют для бесперебойной работы в течение всего года. Однако часть AI-комплексов фактически работает лишь около 80% времени, что в течение следующих 12–24 месяцев может отразиться на доходах инвесторов.
Колебания создают угрозу и для общих электросетей. Американский регулятор NERC проверил дата-центры суммарной мощностью более 33 гигаватт и установил, что примерно три четверти моделей их нагрузки не отражают реальной динамики потребления.
Для стабилизации энергоснабжения разработчики используют аккумуляторы, конденсаторы, трансформаторы и маховики. Nvidia также работает с энергетическими специалистами над адаптацией дата-центров к новым поколениям процессоров, однако перестройка инфраструктуры увеличит стоимость AI-проектов.
За материалами: Bloomberg
