Если США придется строить центры обработки данных, вот где они должны быть расположены

За последние месяцы технологические компании вложили так много денег в строительство центров обработки данных , что это стало активным драйвером экономики США , и гонка за ИИ не подаёт признаков замедления. Глава Meta Марк Цукерберг на прошлой неделе сообщил президенту Дональду Трампу, что к 2028 году компания потратит 600 миллиардов долларов на инфраструктуру США, включая центры обработки данных, в то время как OpenAI уже взяла на себя обязательство потратить 1,4 триллиона долларов.

В новом обширном анализе рассматривается воздействие центров обработки данных на окружающую среду в США, чтобы понять, с чем именно может столкнуться страна по мере продолжения этого строительства в течение следующих нескольких лет, а также где США следует строить центры обработки данных, чтобы избежать наиболее пагубного воздействия на окружающую среду.

Исследование , опубликованное в журнале Nature Communications в понедельник, использует различные данные, включая спрос на чипы для искусственного интеллекта и информацию о дефиците электроэнергии и воды в штатах, для прогнозирования потенциального воздействия будущих центров обработки данных на окружающую среду до конца десятилетия. В исследовании моделируется ряд возможных сценариев влияния центров обработки данных на США и планету, и предупреждается, что обещания технологических компаний достичь нулевых выбросов вряд ли оправдают энергетические и водные потребности крупных объектов, которые они строят.

Фэнци Ю, профессор кафедры энергетических систем в Корнеллском университете и один из авторов анализа, говорит, что исследование, начатое три года назад, проводится «в самое подходящее время, чтобы понять, как ИИ влияет на климатические системы, а также на использование и потребление воды».

Он добавляет, что индустрия ИИ «растёт гораздо быстрее, чем мы ожидали», особенно учитывая пристальное внимание администрации Трампа к этой отрасли. «Сейчас всё это набирает обороты».

Не все центры обработки данных создаются экологически равными: их водный и углеродный след во многом зависит от того, где они расположены. В некоторых штатах США могут быть сети, которые больше работают на возобновляемых источниках энергии, или они добиваются больших успехов в использовании более чистой энергии в сетях; это значительно снижает выбросы углерода от центров обработки данных, которые потребляют энергию из этих сетей. Аналогичным образом, штаты с меньшим дефицитом воды лучше подходят для обеспечения больших объемов воды, необходимых для охлаждения центров обработки данных. (Охлаждение также составляет большую часть потребления энергии центрами обработки данных.) Лучшими местами для центров обработки данных в США в течение следующих нескольких лет будут штаты, которые найдут баланс между этими двумя факторами: Техас, Монтана, Небраска и Южная Дакота, как показывает анализ, являются «оптимальными кандидатами для установки серверов ИИ».

Строительство центров обработки данных в США традиционно велось в таких местах, как Вирджиния, американский центр обработки данных, и Северная Калифорния. Близость к Вашингтону, округ Колумбия, и Кремниевой долине была важна для компаний, занимающихся ЦОД, как и плотная оптоволоконная связь в этих регионах и их квалифицированная рабочая сила. Вирджиния также годами предлагала существенные налоговые льготы для центров обработки данных — один из методов, к которому прибегают и другие штаты, чтобы стимулировать развитие. По данным Data Center Map , отраслевого инструмента для отслеживания развития центров обработки данных, из более чем 4000 ЦОД в США более 650 находятся в Вирджинии — больше всего в стране, а в Калифорнии их более 320, что занимает третье место.

Хотя Вирджиния не страдает от нехватки воды, сторонники этой идеи утверждают, что огромные потребности центров обработки данных в энергии могут помешать достижению целей штата по обеспечению 100% чистой энергии к 2045 году . С другой стороны, давние проблемы с водой в Калифорнии могут создать проблемы, если центры обработки данных продолжат там расширяться. (В октябре губернатор Гэвин Ньюсом наложил вето на законопроект, который требовал бы от операторов центров обработки данных раскрывать объемы потребляемой ими воды, заявив, что штат «имеет все возможности для поддержки развития» центров обработки данных.)

Операторы дата-центров выбирают места расположения, исходя из ряда факторов, включая потребности в энергии и воде. Но это не единственные факторы: Аризона, где расположено более 160 дата-центров, названа в анализе одним из штатов, столкнувшихся с «серьёзной проблемой нехватки воды».

Отрасль не планирует покидать некоторые из своих излюбленных районов: в Вирджинии по-прежнему запланированы масштабные проекты , включая инвестиции Google в размере 9 миллиардов долларов, о которых было объявлено в августе. Но если продолжать строительство в уже перегруженных районах, «вы превысите возможности природных ресурсов», говорит Ю. Он сравнивает операторов ЦОД, стекающихся в популярные районы, с людьми, живущими в одном районе, которые одновременно идут в один и тот же продуктовый магазин. «Покупки будут не из приятных, даже если это может быть лучший магазин в городе».

Техас, один из лучших штатов для будущего развития, названных в исследовании, создал мощную индустрию центров обработки данных и теперь является вторым по популярности штатом для центров обработки данных в стране, согласно Data Center Map. (Во многом этот бум произошел совсем недавно: строительство центров обработки данных в Техасе выросло в четыре раза между 2023 и 2024 годами.) Но другие ведущие штаты, названные в анализе — Монтана, Небраска и Южная Дакота — по-прежнему имеют относительно немного центров обработки данных. Тем не менее, их число растет, говорит Ю, поскольку индустрия центров обработки данных агрессивно расширяется по всей стране. Компания из Лос-Анджелеса планирует построить первый гипермасштабный центр обработки данных в Южной Дакоте, в то время как 39 центров обработки данных Небраски включают недавно открытые объекты, принадлежащие Meta и Google. Тем не менее, этим штатам еще многое предстоит сделать, чтобы догнать такие места, как Вирджиния. (В Южной Дакоте, согласно Data Center Map, всего пять объектов , что является вторым самым низким показателем в стране.)

Как и в любых исследованиях, посвященных искусственному интеллекту, делать прогнозы о будущем непросто, независимо от того, где в конечном итоге будут построены центры обработки данных. В исследовании признаётся, что ряд факторов — от повышения эффективности моделей до развития технологий охлаждения и изменений в типах энергии, добавляемых в энергосистему, — могут радикально изменить количество потребляемой энергии и воды в ближайшие несколько лет. Существует также вероятность того, что «пузырь» искусственного интеллекта лопнет, оставив после себя разрозненные недоделанные проекты и контракты по всей стране. (Из-за проблем с электроснабжением некоторые центры обработки данных уже простаивают годами .)

Отчасти то, что может произойти, зависит от политической воли к отказу от ископаемого топлива. Например, Небраска обладает огромным потенциалом ветровой энергетики — одна из причин, по которой она названа в анализе хорошим местом для размещения центров обработки данных, — но до сих пор не реализовала эти возможности; вместо этого коммунальные предприятия Небраски в этом году значительно инвестировали в природный газ. Тем временем администрация Трампа потратила месяцы на то, чтобы определить масштабы использования ископаемого топлива для поддержки бума искусственного интеллекта.

Сеть, не перешедшая на возобновляемые источники энергии, может серьёзно повлиять на климат, учитывая, насколько активно центры обработки данных расширяются по всей стране. Анализ показывает, что в самых экстремальных сценариях строительство центров обработки данных в США может привести к дополнительному выбросу до 44 миллионов тонн углекислого газа в год — больше, чем выбросы целых стран, таких как Венгрия, Португалия и Новая Зеландия, в 2022 году каждая.

По словам Ю, худший сценарий для окружающей среды — если в ближайшие годы спрос на ИИ превысит рост эффективности вычислений, а переход на возобновляемые источники энергии замедлится. «Мы знаем, что спрос растёт очень быстро, но он может расти ещё быстрее с появлением всех этих новых приложений, большего количества устройств, агентного ИИ и всего такого», — говорит Ю. «Это станет проблемой».

Однако в исследовании также утверждается, что развитие технологий, таких как охлаждение и электроснабжение центров обработки данных, в дополнение к правильному размещению центров обработки данных, может значительно снизить как выбросы, так и водопользование. Тем временем, внешние эксперты предостерегают от попыток прогнозировать выбросы в этой быстро развивающейся отрасли, где задействовано множество различных переменных.

«Я стараюсь не придавать слишком большого значения конкретным цифрам», — говорит Номан Башир, научный сотрудник по вычислительной технике и влиянию на климат Консорциума по климату и устойчивому развитию Массачусетского технологического института, который не принимал участия в исследовании. Башир отмечает, что центры обработки данных, размещающие собственные источники энергии на своей территории — например, строят собственные газовые электростанции или устанавливают солнечные панели и аккумуляторы отдельно от электросети, — а также развитие некоторых ключевых новых технологий, таких как ядерная энергетика , могут оказать гораздо большее влияние на общий уровень выбросов, чем предполагается в исследовании.

Однако Башир хвалит базовый вывод статьи: технологические компании, взявшие на себя обязательства по достижению нулевых выбросов, вряд ли их выполнят, учитывая ажиотаж вокруг строительства центров обработки данных. Крупные технологические компании, такие как Google и Microsoft, в недавних отчётах об устойчивом развитии тихо признали, что их сосредоточенность на ИИ значительно затрудняет выполнение данных ими обещаний по сокращению выбросов.

Вы надеетесь, что его работа поможет повысить прозрачность в отношении выбросов компаний, стимулирующих наращивание производства, — по его словам, это можно сравнить с маркировкой пищевой ценности на продуктах питания.

«Будущее будет гораздо быстрее и масштабнее», — говорит он. «Помнить об устойчивом развитии на раннем этапе гораздо лучше, чем на позднем, с точки зрения того, как будет развиваться и расти инфраструктура вычислений на основе ИИ в нашей стране».