La soif de puissance de l’IA

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C’est un monde d’IA dans lequel nous entrons, mais c’est aussi un monde qui n’a peut-être pas la puissance nécessaire pour l’alimenter.

Prenons le cas de la nouvelle puce IA de Nvidia, un GPU accélérateur appelé Puits noir, qui est un assemblage de silicium et de câblage de quatre pouces carrés gravé avec 200 milliards de transistors. Lorsqu’il est connecté à un réseau avec des milliers de processeurs identiques, il peut gérer les plus grandes tâches d’intelligence artificielle au monde. Nvidia affirme que Blackwell utilise 25 fois moins d’énergie que ses prédécesseurs pour le faire. la même quantité de traitement de données, ce qui permet de créer de nouvelles utilisations d’IA de manière rapide et efficace. Mais chaque puce Blackwell consomme également 1 200 watts d’électricité. C’est à peu près suffisamment pour alimenter la maison moyenne des États-Unis.

Avec des applications d’intelligence artificielle qui font tout, depuis la création de nouveaux médicaments jusqu’à la conduite de votre voiture et l’organisation de votre calendrier personnel, la demande pour l’IA monte en flèche. . Des nouvelles puces d’IA promettent des résultats plus rapides et meilleurs, et des centres de données pour héberger toutes les nouvelles IA sont en être planifiés et construits autour de la monde. Mais l’IA est confrontée à une crise de puissance très réelle. Les puces d’IA peuvent utiliser 10 fois plus d’électricité pour répondre à une requête. comme une recherche algorithmique sur Google (2,9 wattheures contre 0,3). Et cela constitue une menace existentielle pour l’adoption rapide de l’IA. En fait , la part de l’électricité américaine consacrée aux centres de données, où ont lieu la plupart des calculs d’IA, devrait passer d’environ 4 % de La consommation électrique aux États-Unis aujourd’hui atteindra 9,1 % d’ici 2030.

Cela peut ressembler à une excellente opportunité pour les compagnies d’électricité et les services publics, mais l’électricité est une activité complexe. problèmes, cela n’évolue pas rapidement. La vérité est que le réseau électrique américain (comme celui d’autres pays aussi) est tout simplement pas prêt pour la révolution de l’IA.

“Il y a un train de marchandises avec l’IA”, a dit JeffJakubiak, un avocat en réglementation énergétique au sein du cabinet d’avocats Vinson et Elkins. dans le réseau électrique, comme nous le constatons avec l’IA.

Les experts du secteur affirment qu’il existe environ1 000 grands centres de données dans le monde , la moitié aux États-Unis , consommant de 500 mégawatts à 1 gigawatt d’électricité chacun. Amazon, Google et autres cloud Les plateformes informatiques prévoient de mettre en ligne 500 autres centres de données hyperscale au cours des cinq prochaines années environ, en grande partie pour faire face à l’explosion. en demande pour les applications d’IA.

Les centres de données actuels consomment 460 térawattheures (TWh) d’électricité par an, soit autant que l’Allemagne dans son ensemble. D’ici 2030, les centres de données américains consommeront autant d’électricité que 40 millions de foyers.

René Haas, le PDG du fabricant de puces Arm, a écrit dans un récent article de blog qu’à mesure que les modèles d’IA deviendront plus grands et plus intelligents, ils utiliseront plus d’énergie, mais sans puissance, nous n’obtiendrons pas l’IA. révolution. « En d’autres termes », comme l’a dit Haas, « pas d’électricité, pas d’IA ».

Riche en votre propre approvisionnement

Construire votre propre énergie est une issue possible. Cela est appelé la production d’électricité « derrière le compteur » dans le jargon électrique. Mais les centres de données qui produire leur propre électricité peut finir par être un peu trop insulaire. S’ils ne sont pas connectés au réseau, il y a il existe un risque important que lorsque leur générateur électrique tombe en panne, ils se retrouvent coincés.

Même si les plus grandes entreprises de cloud computing ne construisent pas encore leurs propres centrales électriques, on ne sait pas encore que c’est le site d’achats nocturnes préféré de tous. crée Amazon Nuclear Power Inc. — ce qu’ils font c’est d’aider de nouvelles sources d’énergie à être en ligne avec ce qu’on appelle un accord d’achat d’électricité. , un engagement sur plusieurs années (ou plusieurs décennies) à acheter de l’énergie provenant de nouvelles sources. Amazon a récemment annoncé son accord avec le service utilitaire américain AES Corp., pour un PPA à long terme pour un champ solaire massif de 150 MW dans le désert de Mojave.

En créant des alimentations comme celle-ci qui peuvent être branchées au réseau électrique national, Amazon tente d’isoler ses fermes de serveurs de la fermeture. en période de pénurie d’électricité. La ferme solaire sert un autre objectif : il peut être difficile d’obtenir des permis pour de nouvelles centrales électriques, en particulier si elles fonctionnent à partir de combustibles fossiles. Mais les fermes solaires sont beaucoup plus faciles à obtenir une autorisation et beaucoup plus rapides à mettre en ligne. En fait, Amazon s’approvisionne déjà à plus de 90 % de son électricité à partir de sources renouvelables et vise à devenir entièrement renouvelable d’ici 2030.

L’énigme de la connexion

Créer suffisamment d’énergie pour alimenter les centres de données est un problème à multiples facettes, déclare Marcus McCarthy, vice-président principal de Siemens Grid Software, une unité du géant allemand de l’ingénierie qui développe des logiciels pour faire fonctionner les réseaux électriques. La conception et la construction d’un centre de données efficace prennent environ deux ans. Mais le simple fait d’obtenir les permis peut prendre beaucoup plus de temps, et le renforcement de la capacité de production d’électricité peut également prendre plus de temps. Ajoutez à cela la demande de une énergie qui n’augmente pas les émissions de gaz à effet de serre, et le défi est formidable.

« Les connecter au réseau sera un défi, pour le secteur de l’électricité, générer suffisamment d’énergie est un défi et l’installer dans une manière durable est un défi », a déclaré McCarthy.

Le plus grand défi est peut-être la connexion. Les réseaux électriques fonctionnent sur le fil d’un couteau. S’ils génèrent plus d’électricité qu’ils ne peuvent en « décoller », " ou utiliser, ils peuvent surchauffer et, effectivement, court-circuiter. S’il y a plus de demande qu’ils ne peuvent fournir, ils peuvent également court-circuiter. , ou doivent imposer des coupures d’électricité permanentes.

Cela signifie que les services publics doivent entreprendre des études très minutieuses des effets de l’ajout de charges comme celle d’un centre de données d’IA. une sauvegarde sur plusieurs années aux États-Unis, en particulier dans des endroits comme en Virginie, où près d’un quart de l’approvisionnement en électricité est déjà dirigé vers des centres de données. .

Les opérateurs de réseau se souviennent des années catastrophiques de 2000 et 2001 en Californie, lorsqu’une combinaison de déréglementation, de mauvais temps et d’un réseau mal géré a laissé La Californie avec des pannes d’électricité permanentes.

« C’est potentiellement ce que vous envisagez ici », a déclaré Jakubiak, à moins que les opérateurs de réseau ne gèrent avec succès les connexions des centres de données. Sont prévoyants à ce sujet, ils refuseront de permettre à la demande de se raccorder au réseau à moins que l’offre ne soit suffisante.

D’ici 2030 environ, prédit Jakubiak, la pénurie d’électricité provoquera « un ralentissement de ce que les gens prédisent en matière de croissance de l’IA ».

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— Peter Green, rédacteur du week-end bref