تفاوت مراکز داده و مزارع استخراج رمزارز: مصرف برق، سخت‌افزار و خنک‌سازی

سرورهایی که در مراکز داده فعالیت می‌کنند، بخش بزرگی از خدمات دیجیتال امروزی را در پشت صحنه اجرا می‌کنند؛ از سرویس‌های پخش آنلاین و ذخیره‌سازی ابری گرفته تا بازی‌های آنلاین و سامانه‌های هوش مصنوعی. در نگاه نخست، این مراکز شباهت زیادی به مزارع استخراج رمزارز دارند؛ هر دو مجموعه‌ای از تجهیزات پردازشی هستند که به‌صورت شبانه‌روزی و موازی کار می‌کنند. بااین‌حال، تفاوت در هدف و نوع پردازش، معماری سخت‌افزاری و میزان مصرف منابع، آنها را از یکدیگر متمایز می‌کند.

هدف؛ تولید رمزارز یا ارائه خدمات محاسباتی

در استخراج رمزارزهای مبتنی بر اثبات کار، دستگاه‌ها به‌طور مداوم محاسبات رمزنگاری انجام می‌دهند تا در فرایند ایجاد و تأیید بلوک‌های شبکه مشارکت کنند. در بیت‌کوین، این کار عمدتاً بر پایه محاسبات هش انجام می‌شود و هرچه توان پردازشی و بهره‌وری انرژی یک مجموعه بیشتر باشد، شانس آن برای دریافت پاداش نیز افزایش می‌یابد.

در مقابل، مراکز داده کاربرد بسیار گسترده‌تری دارند. این مراکز می‌توانند میزبان سرویس‌های ابری، پایگاه‌های داده، برنامه‌های آنلاین و زیرساخت‌های هوش مصنوعی باشند. در بخش هوش مصنوعی نیز پردازنده‌های گرافیکی و شتاب‌دهنده‌های تخصصی برای آموزش مدل‌ها و اجرای آنها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

شباهت سخت‌افزارها، تفاوت در نیازهای پردازشی

GPU در هر دو حوزه می‌تواند نقش مهمی داشته باشد، اما نیازهای حافظه و ارتباطات در آنها یکسان نیست. مزارع استخراج رمزارز معمولاً برای یک نوع محاسبه بسیار تخصصی بهینه می‌شوند و در استخراج بیت‌کوین، تراشه‌های اختصاصی ASIC بخش اصلی عملیات را بر عهده دارند. این تراشه‌ها برای انجام الگوریتم مشخص استخراج طراحی شده‌اند و انعطاف‌پذیری محدودی دارند.

در مراکز داده هوش مصنوعی، GPUها و شتاب‌دهنده‌های دیگر باید حجم عظیمی از داده را میان پردازنده و حافظه جابه‌جا کنند. به همین دلیل، پهنای‌باند حافظه و ظرفیت حافظه اهمیت زیادی دارد. فناوری‌هایی مانند حافظه با پهنای‌باند بالا یا HBM نیز برای رفع گلوگاه‌های انتقال داده در سامانه‌های هوش مصنوعی به کار گرفته می‌شوند.

مصرف برق؛ رقابت بر سر منابع محدود

هر دو نوع تأسیسات انرژی زیادی مصرف می‌کنند، اما مقیاس مصرف مراکز داده هوش مصنوعی می‌تواند بسیار بزرگ‌تر باشد. برای نمونه، بر اساس مقایسه مطرح‌شده در گزارش منبع اصلی، دو مرکز استخراج رمزارز در سندرزویل جورجیا مجموعاً برق معادل مصرف حدود ۱۱۰ هزار خانوار را مصرف کرده‌اند؛ درحالی‌که دو مرکز داده مشابه در آتلانتا مصرفی معادل حدود ۴۵۸ هزار خانوار داشته‌اند.

البته مصرف انرژی تنها هزینه زیرساختی این مراکز نیست. بخش قابل‌توجهی از برق مراکز داده صرف تجهیزات سرمایشی، تهویه، فن‌ها و سامانه‌های تأمین برق می‌شود. یک مطالعه نیز بر اهمیت روزافزون مصرف انرژی مراکز داده در پی رشد هوش مصنوعی و رایانش ابری تأکید کرده است.

خنک‌سازی؛ چالش بزرگ مراکز داده هوش مصنوعی

تجهیزات پردازشی قدرتمند گرمای زیادی تولید می‌کنند و دفع این گرما برای حفظ عملکرد و طول عمر سخت‌افزار ضروری است. مراکز داده مدرن، به‌ویژه مراکز مجهز به شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی، می‌توانند به سامانه‌های خنک‌سازی پیچیده و در برخی طراحی‌ها به مصرف آب متکی باشند. بر اساس داده‌های دانشگاه ایندیانا، مراکز داده آمریکا در سال ۲۰۲۳ حدود ۱۷.۴ میلیارد گالن آب مصرف کرده‌اند و انتظار می‌رود این رقم در سال‌های بعد افزایش یابد.

در مقابل، برخی مزارع استخراج رمزارز می‌توانند از سیستم‌های ساده‌تر مبتنی بر فن برای خنک‌سازی استفاده کنند؛ هرچند همین تجهیزات و فعالیت مداوم دستگاه‌ها می‌تواند آلودگی صوتی قابل‌توجهی ایجاد کند. حتی مراکز داده نیز بسته به طراحی و تجهیزات خود می‌توانند به سطوح صوتی بالایی برسند و به همین دلیل موضوع صدا در برخی پروژه‌های این حوزه به مسئله‌ای برای جوامع محلی تبدیل شده است.

در نتیجه، هرچند مراکز داده و مزارع استخراج رمزارز از بیرون شبیه مجموعه‌هایی مملو از سرور و تجهیزات پردازشی به نظر می‌رسند، مأموریت و معماری آنها متفاوت است. ماینینگ بیشتر بر انجام محاسبات تخصصی و تکرارشونده برای شبکه‌های رمزارزی متمرکز است، درحالی‌که مراکز داده هوش مصنوعی برای پردازش، جابه‌جایی و ذخیره حجم عظیمی از داده طراحی می‌شوند؛ تفاوتی که مستقیماً بر سخت‌افزار، حافظه، شبکه، برق و سامانه‌های خنک‌کننده اثر می‌گذارد.

به گزارش BGR، همین تفاوت در نیازهای پردازشی و زیرساختی باعث می‌شود مقایسه صرفِ تعداد GPUها یا سرورها تصویر کاملی از تفاوت میان این دو صنعت ارائه نکند.