بحران پنهان هوش مصنوعی: تقاضای سیری‌ناپذیر دیتاسنترها برای آب و مقاومت جهانی

مقدمه ای بر بحران آب در عصر هوش مصنوعی

با معرفی و رشد انفجاری چت‌بات‌ها و مدل‌های زبانی بزرگ از اواخر سال ۲۰۲۲، صنعت فناوری وارد فاز تازه‌ای شد. اما این پیشرفت هزینه پنهانی به همراه داشت که خیلی زود توجه پژوهشگران را به خود جلب کرد: مصرف سرسام‌آور آب و انرژی. آموزش مدل‌های هوش مصنوعی و اجرای پردازش‌های سنگین روی پردازنده‌های گرافیکی یا همان GPUها نیازمند خنک‌سازی مداوم است. در حالی که شرکت‌های بزرگ فناوری ادعا می‌کنند هر پرس‌وجو تنها قطره‌ای آب مصرف می‌کند، واقعیت دیتاسنترهای مقیاس‌بزرگ یا همان hyperscale data center کاملاً متفاوت است.

مقیاس مصرف و رقابت با منابع آشامیدنی

یک دیتاسنتر بزرگ روزانه بین ۱ تا ۵ میلیون گالن آب مصرف می‌کند که با میزان مصرف شهری با جمعیتی بین ۱۰ تا ۵۰ هزار نفر برابری می‌کند. این تأسیسات نمی‌توانند از هر نوع آبی استفاده کنند؛ آب باید به اندازه کافی تصفیه شده باشد تا به تجهیزات و لوله‌ها آسیب نرساند. به همین دلیل، شرکت‌ها ترجیح می‌دهند به منابع آب آشامیدنی شهری متصل شوند که هم ارزان‌تر است و هم دسترسی به آن ساده‌تر؛ موضوعی که دیتاسنترها را مستقیماً در برابر جوامع محلی و بحران‌های کم‌آبی قرار می‌دهد.

• نقش GPUها: پردازنده‌های گرافیکی گرمای بسیار بیشتری نسبت به سخت‌افزارهای سنتی تولید می‌کنند و نیازمند سیستم‌های خنک‌کننده‌ قوی‌تری هستند.
• تصفیه و کیفیت آب: نیاز به آب تمیز برای جلوگیری از رسوب و خوردگی لوله‌ها، فشار مضاعفی بر شبکه آب شرب شهری وارد می‌کند.

مقاومت جهانی در کشورهای در حال توسعه

تأثیرات این زیرساخت‌ها به ویژه در کشورهای آمریکای جنوبی مانند شیلی و اروگوئه به نقاط بحرانی رسیده است. در شهر سریاس در شیلی، گوگل قصد داشت دیتاسنتر بزرگی احداث کند که روزانه به حجم عظیمی از آب از یک سفره زیرزمینی تحت محدودیت استخراج نیاز داشت. این در حالی بود که شیلی سال‌ها با خشکسالی شدید دست‌وپنجه نرم می‌کرد. فعالان محلی و نهادهای مدنی با تشکیل گروه‌های حمایتی، شفاف‌سازی و حتی برگزاری همه‌پرسی به مقابله با این پروژه برخاستند که در نهایت گوگل را وادار به بازنگری در طراحی سیستم خنک‌کننده (استفاده از تهویه هوا به جای آب) کرد.

سناریوهای مشابهی در اوروگوئه و برزیل نیز تکرار شد، جایی که شرکت‌های فناوری به مناطق دچار خشکسالی رفته و سعی داشتند از معافیت‌های مالیاتی و مناطق آزاد تجاری بهره‌مند شوند، در حالی که دستاورد شغلی پایداری برای ساکنان محلی به همراه نداشتند.

دیدگاه کاربران هکرنیوز

در بحث‌های مطرح شده در Hacker News، دیدگاه‌های متفاوتی پیرامون این موضوع شکل گرفت:

• برخی کاربران با اشاره به صنایع بزرگ کشاورزی (مانند کشت برنج و سویا) استدلال می‌کنند که مصرف آب دیتاسنترها در مقایسه با کشاورزی سنتی ناچیز است و اعتراضات را نوعی واکنش هیجانی می‌دانند.
• در مقابل، گروهی دیگر انتقاد اصلی را متوجه رفتار شرکت‌های فناوری می‌دانند که از معافیت‌های غیرضروری و زیرساخت‌های شهری استفاده می‌کنند، بدون اینکه اشتغال پایدار یا ارزش افزوده‌ای برای منطقه ایجاد کنند. همچنین برخی اشاره کردند که برخلاف انرژی یا زمین، آب چرخه‌ای است و می‌توان با طراحی مهندسی مناسب، آن را تصفیه و به چرخه بازگرداند.

چرا این موضوع برای مهندسان نرم‌افزار اهمیت دارد؟

به عنوان توسعه‌دهنده و مهندس نرم‌افزار، درک زیرساخت فیزیکی پشت سیستم‌هایی که می‌سازیم اهمیت حیاتی دارد. وقتی کدی روی مدل‌های ابری یا LLMها اجرا می‌کنیم، اثرات زیست‌محیطی آن محدود به سرورهای دوردست نیست؛ بلکه مستقیماً بر منابع حیاتی جوامع محلی تأثیر می‌گذارد. آگاهی از این چالش‌ها به طراحان سیستم کمک می‌کند تا بهینه‌سازی مصرف انرژی و منابع را به عنوان یک اصل در معماری نرم‌افزار مد نظر قرار دهند.