როგორ იკვებება და როგორ ცივდება ხელოვნური ინტელექტის მონაცემთა ცენტრი: ყოველი ვატი სითბოდ ბრუნდება

მონაცემთა ცენტრი არაფერს ამზადებს, რასაც ხელში დაიჭერ. ფიზიკურად ის ერთ საქმეს აკეთებს: ელექტროქსელიდან ენერგიას იღებს და იმავე რაოდენობას სითბოს სახით გასცემს. შენობაში დანარჩენი ყველაფერი — მილები, ტუმბოები, ათიათასობით ვენტილატორი — მხოლოდ ამ ორი ნაკადის მოძრაობას ემსახურება. ამიტომ ხელოვნური ინტელექტის ცენტრში მთავარი სირთულე გამოთვლა არ არის. მთავარია დენის მიყვანა და სითბოს გაყვანა.

სერვერული კარადა — ზომის ერთეული

მონაცემთა ცენტრებს კარადებით ითვლიან. კარადა კარის სიმაღლის ფოლადის კონსტრუქციაა, რომელშიც სერვერები თაროებზე, ერთმანეთის თავზე ეწყობა. კარადის მთავარი მაჩვენებელი ის არის, რამდენ ვატს მოიხმარს. იმიტომ, რომ იმდენივე სითბო უკან უნდა გაიყვანო.

მთელ ინდუსტრიაში ეს რიცხვები მოკრძალებულია. Uptime Institute-ის 2025 წლის კვლევაში 681 ოპერატორი მონაწილეობდა. მათი 80 პროცენტზე მეტი ამბობს, რომ თავის ცენტრში 30 კილოვატზე მძლავრი ერთი კარადაც არ დგას. დაახლოებით მათ ერთ მერვედს აქვს 30-დან 59 კილოვატამდე კარადები. 100 კილოვატზე მძლავრი კარადა იშვიათია. ჯერ კიდევ ბევრია ცენტრი, სადაც ერთ კარადაზე საშუალოდ 4 კილოვატზე ნაკლები მოდის.

ხელოვნური ინტელექტის კარადა სხვა რამეა. NVIDIA-ს GB200 NVL72 ერთი კარადაა, რომელშიც 72 Blackwell GPU და 36 Grace პროცესორი ჯდება. მას ჰაერი ვერ აგრილებს — მხოლოდ სითხე. NVIDIA-ს ტექნიკურ აღწერაში წერია, რომ ახალ სქემას 100 კილოვატიდან 1 მეგავატზე მეტამდე კარადებისთვის აწყობენ. ერთ კარადაში ერთი მეგავატი 30 ჯერ მეტია, ვიდრე მსოფლიოს ცენტრების ოთხ მეხუთედში ყველაზე მძლავრი კარადა.

როგორ მიდის დენი ჩიპამდე

დენი მაღალი ძაბვის ხაზით მოდის. ადგილზე ქვესადგური და ტრანსფორმატორები ძაბვას ამცირებს. მერე დენი უწყვეტი კვების წყაროებს და გამანაწილებელ ფარებს გაივლის. კარადის შიგნით კვების ბლოკები მას 54 ვოლტის მუდმივ დენად აქცევს და სპილენძის ზოლებით ჩიპებამდე მიჰყავს. ჩიპი დაახლოებით ერთ ვოლტზე მუშაობს. ყოველი გარდაქმნა გზაში რამდენიმე პროცენტს სითბოდ კარგავს — გამოთვლა ჯერ არც დაწყებულა.

მეგავატის მასშტაბზე ეს სქემა იშლება. მიზეზი მარტივია: ლითონი. როცა ძაბვა მცირეა, დენის ძალა დიდია. NVIDIA-ს გაანგარიშებით, 54 ვოლტზე მომუშავე ერთმეგავატიან კარადას 200 კილოგრამამდე სპილენძის ზოლი სჭირდება. ერთგიგავატიან ცენტრში ეს 200 000 კილოგრამი სპილენძია — მხოლოდ კარადების შიგნით. უარესიც არის: ასეთ მასშტაბზე კვების ბლოკები კარადის 64 თაროს დაიკავებდა. ეს კარადის უმეტესი ნაწილია და გამოთვლისთვის ადგილი აღარ რჩება.

ამიტომ 800 ვოლტის მუდმივ დენზე გადადიან. იმავე სისქის სადენი მაშინ 85 პროცენტით მეტ სიმძლავრეს ატარებს, დაახლოებით 45 პროცენტით ნაკლები სპილენძი სჭირდება, NVIDIA კი 5 პროცენტამდე უკეთეს ეფექტურობას ასახელებს. სერიული წარმოება 2027 წელს იწყება. გამოსავალი უფრო სწრაფი ჩიპი არ არის — უფრო მაღალი ძაბვაა.

ყოველი ვატი სითბოდ ბრუნდება

ჩიპი ელექტროენერგიას არ ხარჯავს. ის მას გარდაქმნის და თითქმის ყველაფერი სითბოდ გამოდის. ეს ენერგიის შენახვის კანონია და ჭკვიანობისთვის გამონაკლისს არ უშვებს. ერთმეგავატიანი კარადა ერთმეგავატიანი გამათბობელია, რომელიც დამატებით ითვლის კიდეც. ამიტომ გაგრილების სისტემა დამხმარე ნაწილი არ არის. ის იმავე ზომისაა, რაც კომპიუტერი.

ოცდაათი წელი ჰაერი ყოფნიდა: ცივ ჰაერს ერთი დერეფნიდან უშვებდნენ, თბილს მეორედან იღებდნენ. მაგრამ ერთი ლიტრი ჰაერი ძალიან ცოტა სითბოს იტევს. ამიტომ დიდი მოცულობა სჭირდება და დიდი სიჩქარე, თვითონ ვენტილატორები კი ენერგიას ხარჯავს. ერთი ლიტრი წყალი გაცილებით მეტ სითბოს იტევს. სწორედ ამიტომ მძლავრ კარადებს მილებით აგრილებენ და არა ჰაერით. ჩიპზე პირდაპირ ლითონის ბლოკი დგება, მასში სითხე მოძრაობს და შენობის კონტურში გადის. ოთახი, სადაც კარადა დგას, შეიძლება უბრალოდ თბილი იყოს.

PUE: რიცხვი, რომელიც გაჩერდა

ინდუსტრიას ეფექტურობის ერთი საზომი აქვს — PUE. ეს შენობის მთლიანი სიმძლავრეა, გაყოფილი კომპიუტერებამდე მისულ სიმძლავრეზე. PUE 2,0 ნიშნავს, რომ გამოთვლის ყოველ ვატზე ერთი ვატი დამატებით იხარჯება: გაგრილებაზე, ვენტილატორებზე, გარდაქმნის დანაკარგებზე. ეს საზომი 2007 წელს ორგანიზაციამ The Green Grid შემოიღო. ის უხეშია და არაფერს ამბობს იმაზე, ღირდა თუ არა თვითონ გამოთვლა.

ეს უხეში რიცხვი ადგილიდან თითქმის არ დაძრულა. Uptime-ის 2025 წლის საშუალო მაჩვენებელი 1,54 იყო — უკვე მეექვსე წელი თითქმის უცვლელად. კატეგორიებად დაყოფისას სხვაობა ჩანს: 20 მეგავატზე დიდი ცენტრების საშუალო 1,44-ია, 2020 წლის დასაწყისის შემდეგ აშენებულების — 1,48. გამოკითხულთა 15 პროცენტი 1,3-ს ან უკეთესს ასახელებს.

საუკეთესო ცენტრებში სხვაობა დიდია. Google 2025 წლისთვის თავისი ყველა ცენტრის საშუალოდ 1,09-ს აცხადებს. ანუ გამოთვლის ასი ვატზე ცხრა ვატი დამატებითი ხარჯი, კვლევის საშუალო 54 ვატის ნაცვლად. Google თავად ასე ითვლის: ინდუსტრიის საშუალოსთან შედარებით 83 პროცენტით ნაკლები დამატებითი ენერგია. ხრიკი აქ არ არის. Google-მა ათი წელი საკუთარი ცენტრების შენებაში გაატარა.

წყალი და მისი ფასი

სითბოს მოცილების ყველაზე იაფი გზა წყლის აორთქლებაა. აორთქლება ბევრ სითბოს იტაცებს და თვითონ ცოტა ენერგიას მოითხოვს. სწორედ ამიტომ ჩნდება მონაცემთა ცენტრი ქალაქის წყლის ბალანსში. ადგილობრივი პროტესტი ხშირად აქედან იწყება.

Microsoft-მა 2024 წლის დეკემბერში დახურული კონტურის სისტემა წარადგინა: სისტემას მშენებლობის დროს ერთხელ ავსებენ წყლით, მერე კი იგივე წყალი სერვერებსა და გამაგრილებელ დანადგარებს შორის დაუსრულებლად ბრუნავს. კომპანია ამბობს, რომ ასე ერთი ცენტრი წელიწადში 125 მილიონ ლიტრზე მეტ წყალს ზოგავს. 2024 ფინანსურ წელს კომპანიის წყლის ხარჯი კილოვატსაათზე 0,30 ლიტრი იყო, 2021 წელს — 0,49. 2024 წლის აგვისტოდან კომპანია ყველა ახალ ცენტრს ასე აშენებს. პირველი ასეთი ცენტრები ფენიქსში და ვისკონსინის მაუნთ-პლეზანტში 2027 წლის ბოლოს ამუშავდება.

ამას თავისი ფასი აქვს და Microsoft მას თავად ასახელებს: აორთქლების ნაცვლად მექანიკური გაგრილება PUE-ს გაზრდის. სითბო, რომელსაც აორთქლება არ იტაცებს, დანადგარებმა უნდა გაიტანოს, დანადგარები კი ენერგიას ხარჯავს. გადასახდელი ორია — წყალი და ელექტროენერგია. აირჩევ მხოლოდ იმას, რომელსაც დახარჯავ.

სულ რამდენი ელექტროენერგია იხარჯება

ქვეყნის მასშტაბის საჯარო ანგარიში აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტმა 2024 წლის დეკემბერში გამოაქვეყნა; ანგარიში ბერკლის ლაბორატორიამ მოამზადა. ამერიკის მონაცემთა ცენტრებმა 2014 წელს 58 ტერავატსაათი მოიხმარეს, 2023 წელს — 176 ტერავატსაათი. ეს ქვეყნის მთლიანი მოხმარების დაახლოებით 4,4 პროცენტია. ანგარიშის ვარაუდით, 2028 წელს ეს რიცხვი 325-დან 580 ტერავატსაათამდე გაიზრდება. მაშინ ქვეყნის მოხმარების 6,7-დან 12 პროცენტამდე მონაცემთა ცენტრებზე მოვიდოდა.

დღეს აღებული ვალდებულებები ამ რიცხვებს უკვე უსწრებს. 2026 წლის 30 სექტემბერს დასრულებულ კვარტალში Alphabet-მა შენობებსა და აღჭურვილობაზე 51,4 მილიარდი დოლარი დახარჯა, ცხრა თვეში — 132 მილიარდი. Microsoft-მა იმავე სამ თვეში 39,4 მილიარდი დახარჯა. მან ასევე განაცხადა, რომ კონტრაქტებით აღებული, ჯერ შეუსრულებელი სამუშაო 677 მილიარდ დოლარს შეადგენს — წინა წელთან შედარებით 73 პროცენტით მეტს. ეს პროგნოზები არ არის. ეს უკვე შეკვეთილი შენობები, ტრანსფორმატორები და გამაგრილებელი დანადგარებია.

ეს ციფრები საქართველოს მასშტაბით

ბაზრის ოპერატორის, ESCO-ს, 2025 წლის ბალანსით, საქართველომ 14 884 გიგავატსაათი ელექტროენერგია მოიხმარა. ადგილობრივმა სადგურებმა 13 838 გიგავატსაათი გამოიმუშავეს: ჰესებმა 10 987, თბოსადგურებმა 2 767, ქართლის ქარის სადგურმა 79. იმპორტი 1 558 გიგავატსაათი იყო, ექსპორტი — 511.

ახლა ამას მონაცემთა ცენტრი შევადაროთ. 100 მეგავატზე უწყვეტად მომუშავე ცენტრი წელიწადში 876 გიგავატსაათს მოიხმარს. ეს ერთი შენობაა და საქართველოს 2025 წლის მოხმარების დაახლოებით 5,9 პროცენტი. ის გიგავატიანი ცენტრები, რომლებზეც ამერიკაში ახლა ხშირად საუბრობენ, წელიწადში 8 760 გიგავატსაათს მოითხოვს. ეს ქვეყნის მოხმარების 59 პროცენტია და იმის ოთხი მეხუთედი, რაც შარშან საქართველოს ყველა ჰესმა ერთად გამოიმუშავა.

ამას ორი მხარე აქვს. იაფი ჰიდროენერგია და ცივი კლიმატი სწორედ ის არის, რასაც ასეთი პროექტები დაეძებს, საქართველოს კი ორივე აქვს. ოღონდ ეს რიცხვები ერთ რამეს ნათლად აჩვენებს: ყოველი სერიოზული შემოთავაზება აქ პირველ რიგში ელექტროქსელის საკითხია და მერე ტექნოლოგიის.

საიდან მოვა შემდეგი ვატი

როცა ყველაფერს სიმძლავრე ზღუდავს, პასუხს უცნაურ ადგილებშიც ეძებენ. Google-ის კვლევითმა განყოფილებამ 2025 წლის ნოემბერში გამოაქვეყნა პროექტი, რომელიც კომპიუტერების ორბიტაზე გაგზავნას ითვალისწინებს. არგუმენტი მზეა: მისი გამოსხივება 100 ტრილიონ ჯერ მეტია, ვიდრე კაცობრიობის მთელი ელექტროენერგია, ხოლო სწორ ორბიტაზე მზის პანელი დედამიწაზე მდგომ იმავე პანელზე 8 ჯერ მეტს გამოიმუშავებს და თითქმის უწყვეტად. კომპანია Planet-თან ერთად ორი საცდელი თანამგზავრი 2027 წლის დასაწყისამდე უნდა გაფრინდეს.

ჯერჯერობით ეს სამუშაო სულაც არ არის რომანტიკული. Google-მა Trillium-ის ტიპის TPU 67 მეგაელექტრონვოლტის პროტონულ ნაკადში მოათავსა, რომ რადიაციის ზემოქმედება შეამოწმოს. ყველაზე მგრძნობიარე ნაწილი მაღალი გამტარუნარიანობის მეხსიერება აღმოჩნდა: ხარვეზები მხოლოდ 2 კილორადის დაგროვების შემდეგ გამოჩნდა. ეს 3 ჯერ მეტია, ვიდრე დაცულ ჩიპს ხუთწლიან მისიაში ელის. 15 კილორადამდე საერთოდ არაფერი გაფუჭდა. ჩიპები, გამოდის, ყველაზე მარტივი აღმოჩნდა.

გამოდის, კომპიუტერის გაგრილების ყველაზე იაფი გზა დედამიწიდან გასვლაა. მაშინ პრობლემა თავიდანვე კომპიუტერი არ ყოფილა.