پشت پرده توسعه هوش مصنوعی؛ بهای سنگین زیست‌محیطی مراکز داده

هوش مصنوعی در سال‌های اخیر به‌عنوان یکی از مهم‌ترین موتورهای تحول فناوری، با وعده افزایش بهره‌وری، بهبود کیفیت زندگی و کمک به حل چالش‌های جهانی از جمله تغییرات اقلیمی توسعه یافته است. با این حال، رشد شتابان این فناوری، چالش زیست‌محیطی تازه‌ای را نیز به همراه آورده است؛ چالشی که با افزایش مصرف انرژی، گسترش مراکز داده و رشد انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از آموزش و اجرای مدل‌های پیشرفته هوش مصنوعی بیش از پیش نمایان شده است.



به گزارش ایتنا، همزمان با سرمایه‌گذاری گسترده شرکت‌های بزرگ فناوری در حوزه هوش مصنوعی مولد، مراکز داده و تراشه‌های پردازشی به یکی از عوامل مهم در معادله جهانی انتشار کربن تبدیل شده‌اند؛ موضوعی که نگرانی کارشناسان حوزه انرژی و محیط زیست را برانگیخته است.

افزایش انتشار کربن همزمان با توسعه هوش مصنوعی

گزارش‌های پایداری منتشرشده از سوی گوگل و آمازون نشان می‌دهد که توسعه زیرساخت‌های هوش مصنوعی و خدمات رایانش ابری، تأثیر مستقیمی بر افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای این شرکت‌ها داشته است.



براساس گزارش پایداری گوگل در سال ۲۰۲۴، میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای این شرکت در سال ۲۰۲۳ نسبت به سال قبل حدود ۱۳ درصد افزایش یافته و به نزدیک ۱۴.۳ میلیون تن معادل دی‌اکسید کربن (CO₂) رسیده است. گوگل بخش عمده این افزایش را ناشی از رشد مصرف برق در مراکز داده و همچنین انتشار کربن در زنجیره تأمین خود عنوان کرده است.



آمازون نیز در گزارش پایداری سال ۲۰۲۳ اعلام کرد که میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای این شرکت به حدود ۶۸.۸ میلیون تن معادل دی‌اکسید کربن رسیده است. این افزایش عمدتاً به توسعه فعالیت‌های لجستیکی و گسترش زیرساخت‌های خدمات ابری آمازون (AWS) نسبت داده شده است.

مراکز داده؛ قلب تپنده هوش مصنوعی و مصرف‌کننده بزرگ انرژی

مدل‌های پیشرفته هوش مصنوعی، به‌ویژه مدل‌های زبانی بزرگ (LLM)، برای آموزش و پردازش به هزاران واحد پردازش گرافیکی (GPU) متکی هستند. این پردازنده‌ها در دوره‌های طولانی با توان پردازشی بالا فعالیت می‌کنند و در نتیجه، مصرف برق بسیار زیادی دارند. علاوه بر این، برای جلوگیری از افزایش دمای تجهیزات، استفاده از سامانه‌های خنک‌کننده پیشرفته نیز ضروری است.



بر اساس آمار آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، مراکز داده در سال ۲۰۲۲ حدود ۴۶۰ تراوات‌ساعت برق در سراسر جهان مصرف کرده‌اند. پیش‌بینی می‌شود با گسترش هوش مصنوعی و رشد خدمات رایانش ابری، این میزان مصرف طی سال‌های آینده به شکل قابل توجهی افزایش یابد.



پیامدهای زیست‌محیطی مراکز داده تنها به مصرف برق محدود نمی‌شود. بسیاری از این مراکز برای خنک‌سازی تجهیزات به حجم قابل توجهی آب نیاز دارند؛ مسئله‌ای که در مناطق دارای تنش آبی، نگرانی‌های جدی ایجاد کرده است.

انتشار غیرمستقیم؛ چالش اصلی شرکت‌های فناوری

اگرچه شرکت‌های فناوری سرمایه‌گذاری گسترده‌ای در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر انجام داده‌اند، اما بخش عمده ردپای کربنی آنها همچنان به انتشار گازهای گلخانه‌ای در «محدوده ۳» (Scope 3) مربوط می‌شود؛ یعنی انتشارهایی که خارج از کنترل مستقیم شرکت‌ها و در زنجیره تأمین رخ می‌دهد.



این بخش شامل تولید سرورها، ساخت تراشه‌های نیمه‌رسانا، احداث مراکز داده، حمل‌ونقل تجهیزات و حتی مصرف محصولات توسط کاربران نهایی است.



در این میان، صنعت تولید تراشه به یکی از عوامل اصلی افزایش انتشار کربن تبدیل شده است. تولید پردازنده‌های گرافیکی پیشرفته نیازمند فرآیندهای پیچیده صنعتی، مصرف بالای انرژی و آب و همچنین استفاده از مواد شیمیایی با اثر قابل توجه بر گرمایش زمین است.



انجمن صنعت نیمه‌رسانا نیز تأکید کرده است که تولید تراشه از جمله صنایع بسیار انرژی‌بر محسوب می‌شود و کارخانه‌های پیشرفته این حوزه برای حفظ کیفیت تولید، به فعالیت مداوم و شرایط محیطی کاملاً کنترل‌شده نیاز دارند.

رقابت هوش مصنوعی و بازگشت به منابع انرژی سنتی

با وجود تعهد شرکت‌های فناوری به استفاده از انرژی‌های پاک، رشد سریع تقاضا برای برق باعث شده برخی از آنها به گزینه‌های دیگری برای تأمین پایدار انرژی مراکز داده بیندیشند.



گزارش‌های تخصصی نشان می‌دهد بسیاری از شرکت‌های بزرگ فناوری، همزمان با توسعه زیرساخت‌های هوش مصنوعی، استفاده از منابعی مانند انرژی هسته‌ای و نیروگاه‌های گاز طبیعی را برای تأمین برق مورد نیاز مراکز داده بررسی می‌کنند.



این روند می‌تواند تحقق اهداف کاهش انتشار کربن را با چالش مواجه کند، زیرا افزایش ظرفیت پردازشی هوش مصنوعی در برخی موارد با کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی در تضاد قرار می‌گیرد.

چگونه می‌توان هوش مصنوعی را پایدارتر کرد؟

کارشناسان معتقدند می‌توان با اتخاذ راهکارهای فنی و مدیریتی، اثرات زیست‌محیطی هوش مصنوعی را تا حد زیادی کاهش داد. مهم‌ترین این راهکارها عبارت‌اند از:



• توسعه مدل‌های هوش مصنوعی کوچک‌تر، بهینه‌تر و کم‌مصرف‌تر

• طراحی تراشه‌های پردازشی با بهره‌وری انرژی بالاتر

• افزایش راندمان مراکز داده از طریق سامانه‌های خنک‌کننده پیشرفته

• گسترش سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر و فناوری‌های ذخیره‌سازی برق

• استفاده از هوش مصنوعی برای مدیریت هوشمند شبکه‌های برق و کاهش اتلاف انرژی



گوگل نیز معتقد است هوش مصنوعی می‌تواند در حوزه‌هایی مانند پیش‌بینی دقیق‌تر وضعیت آب‌وهوا، بهینه‌سازی شبکه‌های برق و کاهش مصرف انرژی ساختمان‌ها نقش مؤثری در حفاظت از محیط زیست ایفا کند.

آینده هوش مصنوعی و تغییرات اقلیمی

هوش مصنوعی بدون تردید یکی از مهم‌ترین فناوری‌های عصر حاضر است، اما توسعه آن با هزینه‌های زیست‌محیطی قابل توجهی همراه شده است. از یک سو، این فناوری ابزارهای نوینی برای مقابله با بحران اقلیم در اختیار بشر قرار می‌دهد و از سوی دیگر، زیرساخت‌های مورد نیاز آن باعث افزایش مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود.



در نهایت، چالش اصلی شرکت‌های بزرگ فناوری تنها توسعه مدل‌های هوشمندتر نیست، بلکه ایجاد زیرساختی پایدار است که بتواند رشد سریع هوش مصنوعی را بدون تحمیل فشار بیشتر بر محیط زیست امکان‌پذیر کند. در آینده، موفقیت صنعت هوش مصنوعی نه‌تنها با توان پردازشی مدل‌ها، بلکه با توانایی آن در ایجاد تعادل میان نوآوری و پایداری زیست‌محیطی سنجیده خواهد شد.