Search
Asset 2

آیا منابع آبی چین برای تأمین نیاز مراکز داده هوش مصنوعی کافی هستند؟

توسعه سریع هوش مصنوعی در چین ممکن است بحران کمبود آب این کشور را تشدید کند. پکن قصد دارد با سرمایه‌گذاری ۲۹۵ میلیارد دلاری، ظرفیت مراکز داده خود را گسترش دهد، اما مصرف بالای آب برای خنک‌سازی سرورها و قرار گرفتن ۷۲ درصد از زیرساخت‌های رایانشی در مناطق کم‌آب، چالش بزرگی ایجاد کرده است
رونمایی از کاربردهای پیشرفته هوش مصنوعی در غرفه هوش مصنوعی پارک آینده ژانگ‌جیانگ در جریان بازدید رسانه‌ای دولت؛ شانگهای، چین، ۱۸ ژوئن ۲۰۲۱. (Andrea Verdelli/Getty Images)

نویسنده: جیمز گوری

وزارت منابع آب چین اعلام کرده که این کشور نزدیک به یک‌پنجم جمعیت جهان را در خود جای داده است، اما تنها حدود ۶ درصد از منابع آب شیرین جهان را در اختیار دارد.

این مسئله برای مقامات پکن مشکل‌ساز شده است: چگونه می‌توان نیاز ۲۰ درصد از جمعیت جهان، بالغ بر ۱۸ درصد از تولیدات جهان و اقتصاد دیجیتالِ درحال‌توسعه کشور را با این منابع آبیِ محدود تأمین کرد؟

مشکل این‌جاست که توسعه‌یافته‌ترین مراکز اقتصادی چین لزوماً جزو مناطقی نیستند که از منابع آبی فراوان برخوردارند.

پکن قصد دارد ظرفیت رایانشی هوش مصنوعی خود را به‌شکل قابل‌توجهی افزایش دهد. از این‌رو، این پرسش مطرح می‌شود که آیا چین می‌تواند بدون دامن‌زدن به بحران آب کشور زیرساخت‌های هوش مصنوعی خود را گسترش دهد؟

چین در زیرساخت‌های هوش مصنوعی سرمایه‌گذاری هنگفتی می‌کند

چین قصد دارد زیرساخت مراکز داده هوش مصنوعی خود را طی پنج سال آینده با صرف حدود ۲ تریلیون یوآن (معادل ۲۹۵ میلیارد دلار) در سراسر کشور گسترش دهد. این تصمیم به راه‌اندازی مراکز رایانشی یکپارچه منجر خواهد شد و به تأمین‌کنندگان داخلی در زمینه فناوری متکی خواهد بود.

برآورد شرکت ریستاد انرژی نشان می‌دهد ظرفیت مراکز داده چین در پایان سال ۲۰۲۵ به حدود ۳۲ گیگاوات رسیده بود و ممکن است تا سال ۲۰۳۰ از ۶۰ گیگاوات عبور کند. مصرف برق مراکز داده هم می‌تواند تا سال ۲۰۳۰ به ۲۸۹ تراوات‌ساعت برسد که بیش از دو برابر برق مصرفی سال ۲۰۲۵ خواهد بود. این افزایش تا حد زیادی تحت تأثیر هوش مصنوعی و رایانش پیشرفته خواهد بود.

اما زیرساخت‌های مورد نیاز این مراکز فقط به انرژی برق محدود نمی‌شوند. از آن‌جا که سرورهای هوش مصنوعی گرمای بسیار زیادی تولید می‌کنند، مراکز داده باید از فناوری‌های خنک‌کننده استفاده کنند که به‌نوبه‌خود به آب بسیار زیادی نیاز دارند.

نکته مهم‌تر این‌که مراکز داده فعلی چین همین حالا هم آب زیادی مصرف می‌کنند.

پنل‌های خورشیدی بزرگ در نیروگاه خورشیدی شهر هامی در شمال غرب منطقه سین‌کیانگ در چین؛ ۸ مه ۲۰۱۳. (STR/AFP via Getty Images)

مراکز داده چین از همین حالا با مشکل کمبود آب روبه‌رو هستند

شاید هیچ هشداری به اندازه مطالعه نشریه علمی «انرژی کاربردی» در سال ۲۰۲۵ گویا نباشد.

پژوهشگران برآورد کردند که مراکز داده چین در سال ۲۰۲۲ حدود ۱۵.۷ میلیارد مترمکعب آب مصرف کرده‌اند که تقریباً ۲٫۷ درصد از کل آب مصرفی کشور را شامل می‌شود. از این گذشته، پژوهشگران دریافتند که ۷۲ درصد از زیرساخت‌های رایانشی چین در مناطقی توسعه یافته‌اند که با کمبود شدید آب دست‌به‌گریبان هستند.

رژیم چین تلاش کرده که زیرساخت‌های رایانشی را از مناطق پرتراکم شرق کشور به استان‌های غربی منتقل کند؛ مناطقی که برق آن‌ها به‌ویژه برق حاصل از منابع تجدیدپذیر با  سهولت بیشتری تأمین می‌شود.

این راهبرد از منظر تأمین انرژی منطقی به نظر می‌رسد، اما از نظر منابع آبی کارآمد نیست. مطالعه مورد نظر نشان داد که راهبرد «داده‌های شرقی، رایانش غربی» چین ممکن است به افزایش فشار وارده به منابع آبی در استان‌های کم‌آب غربی مانند گانسو و نینگ‌شیا دامن بزند.

منابع آبی چین با نیاز فزاینده این کشور به خنک‌سازی مراکز داده هم‌خوانی ندارند. پکن یک مشکل را حل می‌کند، اما مشکل دیگری به وجود می‌آورد.

انتقال داده‌ها به غرب باعث انتقال منابع آب نمی‌شود

این مشکل اصلی راهبرد چین است. استان‌های غربی از منابع عظیم انرژی خورشیدی و بادی و اراضی وسیعی برای ساخت مراکز داده برخوردارند، اما بخشی از مناطق غربی چین در شمار خشک‌ترین مناطق کشور قرار دارند.

این مسئله چین را با یک انتخاب دشوار روبه‌رو می‌کند، زیرا اختصاص آب بیشتر به مراکز داده هوش مصنوعی به بخش‌های مهم دیگر آسیب می‌رساند. آبی که صرف خنک‌سازی یک مرکز داده می‌شود، به‌شکل مستقیم یا غیرمستقیم بر بخش کشاورزی، صنعتی، شهری و زیست‌محیطی اثر می‌گذارد.

بخش کشاورزی در سال ۲۰۲۵ حدود ۶۲ درصد از آب مصرفی چین را به خود اختصاص داد، در‌حالی‌که سهم صنعت ۱۶ درصد و سهم مصرف خانگی ۱۵.۸ درصد بود. مجموع آب مصرفی کل کشور به حدود ۵۹۴.۴۵ میلیارد مترمکعب می‌رسید. سهم کشاورزی اهمیت ویژه‌ای دارد، زیرا امنیت غذایی از اولویت‌های راهبردی پکن است.

چین هم‌زمان درحال بهبود نرخ بهره‌وری مصرف آب است. نرخ مصرف آب در سال ۲۰۲۵ به‌ازای هر ۱۰ هزار یوآن تولید ناخالص داخلی ۴.۵ درصد کاهش یافت و نرخ مصرف آن به‌ازای هر ۱۰ هزار یوآن ارزش افزوده صنعتی ۷٫۲ درصد کمتر شد.

این ارقام درخور توجه هستند، اما افزایش بهره‌وری به‌تنهایی کمبود آب را جبران نمی‌کند.

با رشد سریع هوش مصنوعی ممکن است بهره‌وری مصرف آب در مراکز داده افزایش یابد، اما مصرف آب در کل بیشتر شود.

خطر اصلی از همین موضوع نشأت می‌گیرد.

چین در تلاش است که در زمینه هوش مصنوعی از انرژی‌های پاک استفاده کند

پکن درصدد است که تا سال ۲۰۳۰ حدود ۸۰ درصد از برق مصرفی مراکز داده را از طریق انرژی‌های پاک تأمین کند. سهم انرژی‌های پاک در سال ۲۰۲۳ تنها ۱۱ درصد بوده است. تحلیلگران می‌گویند نیاز متغیر هوش مصنوعی به توان رایانشی باعث شده که هماهنگی مراکز داده با سامانه‌های تأمین برق تجدیدپذیر دشوارتر شود.

رژیم چین از مراکز داده می‌خواهد که کارایی خود را با بهبود شاخص‌های بهره‌وری مصرف برق و آب ارتقا دهند. این فناوری‌ها می‌توانند تفاوت قابل‌توجهی را رقم بزنند.

مطالعه نشریه «انرژی کاربردی» نشان داد که بهبود بهره‌وری انرژی، بهره‌وری مصرف آب و کاهش انتشار کربن در شبکه برق تا سال ۲۰۲۵، با توقف روند کنونی، ردپای آبی مراکز داده چین را بین ۵۱.۵ تا ۵۸.۳ درصد کاهش خواهد داد.

متأسفانه این ارقام در حد گمانه‌زنی بوده و تضمینی برای آن‌ها وجود ندارد.

ممکن است سرعت رونق هوش مصنوعی از شاخص بهره‌وری پیشی بگیرد

صنعت مراکز داده چین با افزایش تقاضا برای هوش مصنوعی در مسیر توسعه قرار دارد؛ رونقی که هوش مصنوعی را کاربردی‌تر می‌کند، اما هم‌زمان باعث می‌شود که به قدرت پردازشی بیشتری نیاز پیدا کنیم.

ریستاد انرژی انتظار دارد مصرف برق مراکز داده چین در فاصله سال‌های ۲۰۲۵ تا ۲۰۳۰ به‌طور متوسط سالانه حدود ۱۹ درصد رشد کند. با این‌حال، ممکن است که بهبود بهره‌وری نتواند کمبود آب ناشی از توسعه سریع زیرساخت‌های رایانشی را جبران کند.

از این‌رو، ممکن است با همان الگوی آشنای اقتصادی مواجه شویم: ماشین‌ها کارآمدتر می‌شوند و تعدادشان هم چندبرابر می‌شود.

این‌جاست که معضل آب در چین شکل جدی‌تری پیدا می‌کند. این کشور می‌تواند میزان آب مورد نیاز به‌ازای هرواحد رایانشی را به حداقل برساند، اما همچنان با افزایش مجموع آب مصرفی مواجه شود.

اگر آب به مانع اصلی توسعه تبدیل شود، چه اتفاقی می‌افتد؟

اگر آب درحوالی مراکز بزرگ هوش مصنوعی کمیاب شود، چین ناچار خواهد بود برای احداث مراکز جدید محدودیت مکانی در نظر بگیرد. این اقدام هزینه‌های زیرساختی را افزایش می‌دهد و باعث می‌شود شرکت‌ها مراکز رایانشی خود را به نقاطی منتقل کنند که دسترسی بیشتری به منابع آبی دارند.

کمبود آب به رقابت بر سر منابع آب در کشاورزی، شهرها و شرکت‌های فعال در صنایع تولیدی و فناوری دامن می‌زند. این مسئله از آن جهت اهمیت دارد که اقتصاد چین از همین حالا به صنایع آب‌بر و تولید مواد غذایی متکی است.

چین می‌تواند سدها، خطوط انتقال آب، سامانه‌های انتقال بین‌حوضه‌ای، تأسیسات بازیافت آب و زیرساخت‌های صنعتی را با امکان دستیابی به بهره‌وری بالاتر توسعه دهد. چین همچنین می‌تواند از صنایع بخواهد که الزامات دولت را برای افزایش بهره‌وری رعایت کنند، اما نمی‌تواند به اندازه نیاز هوش مصنوعی، صنعت، کشاورزی و مصارف عمومی آب شیرین تولید کند.

منابع آب به شرایط جغرافیایی و اقلیمی محدود هستند و ممکن است در دهه ۲۰۳۰ به مانعی نامحسوس اما بسیار مهم در مسیر توسعه هوش مصنوعی در چین تبدیل شوند.

دیدگاه ارائه‌شده در این مقاله نقطه نظر نویسنده بوده و لزوماً منعکس‌کننده دیدگاه اپک تایمز نیست.

جیمز گوری نویسنده کتاب «بحران چین» (۲۰۱۳) است و در پادکست «جمهوری موزفروش» در یوتیوب درباره مسائل روز چین صحبت می‌کند.

اخبار بیشتر

عضویت در خبرنامه اپک تایمز فارسی