managing21.be

De industrie van de kunstmatige intelligentie probeert koortsachtig zijn enorme energieverbruik te verminderen. Daarbij wordt gezocht naar betere koelsystemen, efficiëntere computerchips en een intelligentere programmering. Dat blijkt uit een rapport van het adviesbureau McKinsey.

Het gebruik van artificiële intelligentie kent wereldwijd een explosieve toename. De sector is echter volledig afhankelijk van datacenters, die volgens het International Energy Agency tegen het einde van dit decennium hun energieverbruik zullen verdubbelen en daarbij 3 procent van de wereldwijde elektriciteit zouden kunnen verbruiken. Experts van McKinsey maken gewag van een race om voldoende datacenters te bouwen. Die investeringen zullen volgens hen nodig zijn om de snelle groei van artificiële intelligentie bij te benen. Tegelijkertijd waarschuwen de experts dat de wereld op een elektriciteitstekort afstevent.

“Er zijn verschillende manieren om het probleem op te lossen”, benadrukt Mosharaf Chowdhury, professor informatica aan de University of Michigan. “Bedrijven kunnen ofwel meer energiecapaciteit opbouwen – iets wat tijd kost en waar de sector van de artificiële intelligent al actief naar zoekt – of manieren vinden om voor dezelfde rekenkracht minder energie te verbruiken.”

Chowdhury gelooft dat de uitdaging met intelligentie oplossingen op elk niveau, van de fysieke hardware tot de software van de artificiële intelligentie zelf, kan worden aangepakt. Het laboratorium van Chowdhury heeft inmiddels zelf algoritmen ontwikkeld die precies berekenen hoeveel elektriciteit elke AI-chip nodig heeft. Dit zou op het energieverbruik een besparing tussen 20 procent en 30 procent kunnen betekenen.

“Twintig jaar geleden kostte het draaien van een datacenter – inclusief koelsystemen en andere infrastructuur – evenveel energie als de servers zelf”, verduidelijkte Gareth Williams, analist bij het adviesbureau Arup. “Momenteel gebruiken die operaties nog slechts 10 procent van de totale consumptie van de servers. Dat is grotendeels te danken aan de focus op energie-efficiëntie.”

Veel datacenters gebruiken momenteel AI-gestuurde sensoren om de temperatuur per zone te regelen, in plaats van hele gebouwen gelijkmatig te koelen. Hierdoor kan volgens Pankaj Sachdeva, analist bij McKinsey, het verbruik van water en elektriciteit in realtime worden geoptimaliseerd.

Voor vele partijen zal vloeistofkoeling volgens de analisten de grote doorbraak vormen, waarbij lawaaierige en energieverslindende airconditioning worden vervangen door koelvloeistof die rechtstreeks door de servers stroomt. Volgens Williams kijken alle grote vertegenwoordigers naar deze oplossingen. Dat is belangrijk, omdat moderne AI-chips van bedrijven zoals Nvidia honderd keer meer stroom verbruiken dan servers twintig jaar geleden.

Amazon Web Services (AWS) kondigde recent aan een eigen vloeistofkoelmethode te hebben ontwikkeld om de chips van Nvidia in hun servers te koelen, zonder bestaande datacenters te hoeven herbouwen. Dan Brown, vicepresident machine learning bij Amazon Web Services, benadrukte daarbij dat traditionele methoden van vloeistofkoeling niet toereikend zouden zijn om de schaalgrootte van de activiteiten van het bedrijf te volgen.

Verenigde Staten versus China

Volgens Pankaj Sachdeva is het geruststellend dat elke nieuwe generatie computerchips energie-efficiënter is dan de vorige. Onderzoek van Yi Ding aan de Purdue University toont aan dat AI-chips langer kunnen meegaan zonder prestatieverlies.

“Maar het is moeilijk om halfgeleiderbedrijven te overtuigen minder winst te maken door klanten aan te moedigen langer met dezelfde apparatuur te werken”, verduidelijkte Ding.

“De grotere efficiëntie van de chips en de besparingen op het energieverbruik zal artificiële intelligentie waarschijnlijk wel goedkoper maken, maar het totale energieverbruik niet doen dalen”, voorspelt Ding. “Ondanks alle pogingen zal het energieverbruik blijven stijgen, maar wellicht zal daarbij wel een vertraging kunnen worden opgemerkt.”

In de Verenigde Staten wordt energie nu bestempeld als een essentiële pijler om zijn concurrentiekracht tegenover China op het gebied van artificiele intelligentie te behouden. 

In januari onthulde het Chinese startupbedrijf DeepSeek een AI-model dat net zo goed presteerde als de toonaangevende Amerikaanse systemen, ondanks het gebruik van minder krachtige chips en dus ook minder energie. De ingenieurs van DeepSeek bereikten dit door hun halfgeleiders preciezer te programmeren en een energie-intensieve trainingsfase – die eerder als essentieel werd bestempeld – over te slaan. China wordt bovendien gevreesd als een land dat op het gebied van beschikbare energiebronnen – waaronder hernieuwbare en nucleaire energie – een grote voorsprong op de Verenigde Staten heeft opgebouwd.