Az elmúlt két évben az AI-ról szóló vita sokszor úgy hangzott, mintha minden csak a chipeken múlna. Arról ment a vita, hogy van-e GPU, van-e RAM, van-e gyártókapacitás, és ez mind fontos is, de közben kialakult egy kevésbé látványos, mégis sokkal erősebb szűk keresztmetszet, amely az áram és az infrastruktúra.
Egy modern adatközpont ma már nem klasszikus IT-projekt, amit a vállalatok elhelyeznek egy helyi szerverszobában, hanem sokkal inkább egy ipari üzemhez hasonlít, amely hatalmas szerverparkokban modelleket tanít és futtat. Ehhez rengeteg áramra van szükség, valamint stabil hálózati csatlakozásra, hűtésre, amelyhez gyakran rengeteg vízre és egy olyan helyszínre, ahol mindez politikailag és engedélyezés kapcsán is kivitelezhető. Amikor ezek egyszerre mind szűkössé válnak, akkor jelennek meg az olyan furcsa ötletek is, mint az űrbe helyezett adatközpont gondolata, ami Elon Musk és a SpaceX környékén az elmúlt hetekben újra megjelent.
A kérdés nem az, hogy fizikailag lehetséges-e szervereket pályára állítani – technikailag elvileg igen, de ipari léptékben ma nem reális -, hanem az, hogy a jelenlegi energia szűkösségre ez valódi megoldás-e és hogy ez egy okos és megtérülő befektetés-e.
A chip csak a belépő, a korlátot egyre gyakrabban a villamosenergia-igény adja
Van egy egyszerű, de fontos összefüggés, a számítási kapacitás skálázása a gyakorlatban villamosenergia-igény növekedéssel jár. Az International Energy Agency friss, átfogó anyaga szerint a globális adatközpontok villamosenergia-fogyasztása 2024-ben nagyjából 415 TWh volt, ami a világ villamosenergia-fogyasztásának körülbelül 1,5 százaléka. Az IEA alapforgatókönyvében 2030-ra ez 945 TWh környékére nőhet, tehát több mint duplájára és így a világszintű fogyasztás arányában is közelít a 3 százalék felé.
A lényeg viszont nemcsak az, hogy ez globálisan mekkora és mennyi, hanem rendkívül kritikus az a kérdés is, hogy ez pontosan hol is jelenik meg, mivel a növekedés nem egyenletesen oszlik el, hanem klaszterekbe összpontosul. Ahol a hálózat már eleve terhelt, ott az adatközpont nemcsak egy újabb fogyasztó, hanem egy rendszerszintű kérdéseket felvető és potenciálisan okozó probléma. Az IEA elemzése arra is felhívja a figyelmet, hogy a villamos hálózatok korlátai és a hálózatra való csatlakozási kérelmek feltorlódása miatt több tervezett adatközpont projekt csúszhat. Emellett kiemeli, hogy a kulcsfontosságú hálózati eszközök, különösen a transzformátorok és a nagyfeszültségű kábelek beszerzési és szállítási átfutási ideje az elmúlt években érezhetően meghosszabbodott.
Itt jön a paradoxon, amit sokan még mindig alábecsülnek, mivel mindenki azt várja el, hogy a szoftveripar azonnali skálázásának tempójával próbáljunk infrastruktúrát építeni. Csakhogy a hálózat és a fizikai hardver nem úgy működik, mint a szoftver, hogy csak bármennyiszer azonnal le tudjuk másolni és széles körben terjeszteni. A hálózathoz építőanyagokra, engedélyekre, gyakran közbeszerzésekre van szükség, ami sokszor 5-10 éves időtávlat.
Valamint fontos azt is látni, hogy az energia sem csak valami mellékes változó, hanem alap input szinte minden gazdasági tevékenységhez. A nemzetközi adatok alapján a villamosenergia-fogyasztás és az egy főre jutó GDP szorosan együtt mozog, és a minta egyértelművé teszi: nincs olyan gazdag ország, amely tartósan kevés energiát fogyaszt és alacsony energiafogyasztás mellett nem tud egy ország sem gazdaggá válni. Ezért amikor az AI miatt hirtelen megemelkedik a villamosenergia-igény, az nemcsak egy technológiai kérdés, hanem kulcskérdés a növekedés kapcsán is. Mivel a fejlődéshez egyre nagyobb energiára van szükség, és fontos, hogy ne csak direkten a növekedésbe fektessünk, hanem az ehhez szükséges energia megtermelésének és eljuttatásának teljes háttér infrastruktúrájába is.
Az adatközpont mint ipari létesítmény. Áram, hűtés, víz, csatlakozás
Az Egyesült Államok példáján láthatjuk ezt talán a legjobban a valóságban. A Pew Research Center összefoglalója szerint 2023-ban Virginia államban az adatközpontok a teljes áramigény körülbelül 26 százalékát tették ki, és több más államban is két számjegyű százalékokat mértek.
Ez a fajta koncentráció azért rendkívül fontos, mert itt már nem csak az a kérdés, hogy országosan van-e elég áram. Hanem az, hogy egy adott régióban megvan-e a termelési és csatlakozási kapacitás, vagyis meg lehet-e termelni és oda lehet-e vinni a szükséges teljesítményt. A nagy AI-központok sokszor több száz megawattos nagyságrendben gondolkodnak, ami egy kisebb város terheléséhez mérhető és ennek megfelelően kell az infrastruktúrát is megtervezni.
Továbbá, pedig a hűtés sem egy mellékes tétel. A hűtés maga is hatalmas energiaigénnyel jár, és gyakran rengeteg víz felhasználásával is, mivel a hőtermelést el kell vezetni, és itt a helyi adottságok döntik el, hogy ezt milyen technológiával és milyen társadalmi konfliktusok árán lehet megoldani. Itt jelenik meg az a pont, amikor egy adatközpont projektje már komoly településpolitikai, vízgazdálkodási és a hálózatfejlesztési kérdéseket vet fel.
Miért kritikus a lokáció, és miért csábító az űr gondolata?
Éppen ezért, ha egy adatközpontot szeretnénk elhelyezni, a döntés néhány alapvető kérdésre egyszerűsödik le:
- Van-e elég áram és jó áron?
- Van-e reális távlatban lévő csatlakozási idő?
- Van-e működő hűtési megoldás?
- Átmegy-e engedélyezésben és helyi politikában?
Ha bármelyik elakad, akkor a projekt csúszik, drágul, vagy egyszerűen megakad és új helyszín után kénytelen nézni. Európában ez a probléma pedig egyre inkább kézzelfogható, mivel az Európai Bizottság is már külön foglalkozik azzal, hogy az adatközpontok energiaigénye már egy átfogó energiapolitikai kérdés, és azt is idézi, hogy EU-s szinten jelentős növekedés várható már 2030-ig is.
Láthatjuk, hogy erőforrások szűkében vagyunk és a megoldás időigényes miközben az igény csak egyre jobban nő és egyre gyorsabban. Ebben a helyzetben így hát érthető, hogy megjelenik a gondolat, hogy az űr lehet a megoldás. Hiszen gondoljunk bele, hogy elvileg szinte végtelen a hely, nincs szomszéd, aki a zajra panaszkodik, és a napenergia is közel állandó besugárzással folyamatosabb lehet, mint a Földön. A Reuters anyaga szerint a SpaceX az amerikai szabályozóknak egy olyan rendszert vázolt fel, ami egy akár egymillió műholdból álló, napenergiával működő, Föld körüli pályán keringő adatközpont rendszer lenne.
Ezzel párhuzamosan persze megjelentek erre más technológiai vezetők reakciói is, minthogy a Business Insider beszámolója szerint Sam Altman Új-Delhiben egy eseményen arról beszélt, hogy a mai technológiai és finanszírozási lehetőségek között szerinte ez az elképzelés nem reális, és ebben az évtizedben nem számít jelentős előrelépésre. Ezt nem csak Elon Musk és Sam Altman egy jó ideje húzódó konfliktusának részeként érdemes nézni, hanem jól mutatja, hogy mit gondol ma a fősodor, hogy az űrben lévő adatközpontok elképzelése hosszú távon akár majd egy működőképes ötletté válhat, de ez nem a közeljövő megoldása.
Miért nem oldja meg az űr gyorsan az energia és hűtés problémáját
Az űr kapcsán sokan reflexből azt mondanák, hogy ott hideg van, tehát könnyű hűteni. Ám itt van a fizikában a csavar, hiszen vákuumban nincs levegő, nincs közvetítő közeg, így nincs áramlásos hőátadás, vagyis konvekció sem. A konvekció ugyanis akkor működik, amikor gázban vagy folyadékban a melegebb, kisebb sűrűségű közeg feláramlik, a hidegebb pedig a helyére áramlik – a világűrben viszont hiányzik mind a közeg, mind (természetes formájában) a felhajtóerőt adó gravitáció. Éppen ezért a hőt nagyrészt sugárzással lehet leadni, ami nagy felületet igényel. Éppen ezért egy földi léptékű számítási kapacitással rendelkező adatközpont hőelvezetéséhez irreálisan nagy sugárzó felületet kellene pályára vinni. Lehet vitatkozni a konkrét számokon, de a fő állítás egyértelmű, az űrben a hőelvezetés felületigényes, és a felület tömeg, amit fel kell juttatni, és a feljuttatás pedig rendkívül drága, ami nem teszi költséghatékonnyá.
A másik probléma a karbantartás és a meghibásodások javítása, hiszen a Földön egy adatközpontot folyamatosan karbantartanak és a hibás komponenseket kicserélik, kijavítják. Az űrben ez logisztikailag egy sokkal nehezebben megoldható feladat és még ehhez jön a sugárzás és a megbízhatóság kérdése. Az, ami ma a Földön csúcstechnológia, nem biztos, hogy ugyanúgy működik az űrben Föld körüli pályán is, hiszen nem olyan körülmények közötti működésre lett tervezve, és ha nem működik, akkor bizony újat kell tervezni.
Végül az sem elhanyagolható, hogy ha tényleg hatalmas számítási kapacitást szeretnénk az űrbe vinni mint Elon Musk egy millió műholdját, akkor figyelni kell a pályahasználatot és monitorozni kell az ütközési kockázatokat és mindezt biztosítani és szabályozni kell.
Ettől persze még vannak legitim felhasználási módjai az űrbeli számításnak, például mikor a műholdak megfigyelési adatainak egy részét már az űrben feldolgozzuk és csak a lényegi eredményt sugározzuk le, de ez közel sem az mintha egy teljes adatközpontot szeretnénk az űrben elhelyezni.
A valódi történet a Földön dől el
Az űrbeli adatközpontok elképzelése nagyon hatásvadász, látványos és sci-fi érzést ad, de látható nem ez a fontos irány. Az a fontos, ami a Földön történik és az pedig az, hogy az AI mögötti infrastruktúra már most egy meghatározó és egyre bővülő energetikai és ingatlanpiaci történet.
Az IEA például arról is ír, hogy a globális adatközpont-beruházások 2024-ben nagyjából 500 milliárd dolláros nagyságrendet értek el, és a növekedés két év alatt látványosan gyorsult. Ha ezt komolyan vesszük, akkor láthatjuk azt, hogy az AI nyertesei között nem csak a chipeket gyártók vagy modelleket fejlesztők vannak, hanem azok is, akik biztosítani tudják az ezekhez szükséges megfelelő helyszínt, csatlakozást, villamosenergetikai és hűtési berendezéseket, megfizethető energiát, és azt, hogy ez társadalmilag is az adott régióban elfogadható legyen.
Emiatt pedig rendkívül fontos az ingatlan, különösen a telek, az épület, maga a szerződés és a pontos hely. A másik pedig az infrastruktúra, mint hogy hol van a közelben alállomás, transzformátor, mekkora a redundancia, a hálózati díjak, milyen a szabályozás, és hogy mennyi a csatlakozáshoz szükséges idő.
Itt pedig látható, hogy erre a befektetői gondolkodás hol is tud kapcsolódni. Mivel az a nagyon is földhöz ragadt kérdés, hogy hol van olyan terület és hálózati kapacitás, ami gyorsan pénzzé tehető, és itt mi ezekből a pontos szűk keresztmetszet, ami felértékel bizonyos helyszíneket és szolgáltatókat, szolgáltatásokat.
Öt mutató, amit érdemes követni, ha adatközpont robbanásról beszélünk
Az adatközpontokban a látványos rész a hardver, de a kockázat és a megtérülés sokszor máshol dől el. Az alábbi öt mutató segít gyorsan felmérni, hogy egy projekt mennyire életképes, illetve egy régió mennyire tud versenyképes lenni:
- Lekötött teljesítmény (MW) és a tényleges csatlakozási idő
Nem az számít, mikor kész az épület, hanem mikor kerül feszültség alá, vagyis mikor áll rendelkezésre a garantált hálózati betáplálás, hiszen mire jó egy kész, de működés nélkül álló létesítmény. Lassú a piacon a csatlakozási kérelmek és a hálózati fejlesztések átfutása és ez már fontosabb kockázati tényező, mint maga az építkezés. - Villamosenergia-költség és fedezettség (árkockázat-kezelés)
A teljes költséget nem csak az aktuális piaci ár határozza meg, hanem az is, hogy mennyi a hosszú távon rögzített beszerzés (például PPA), van-e saját termelés vagy tárolás, illetve mekkora a kitettség a spot áraknak és a hálózati díjaknak. Ugyanaz a létesítmény teljesen más profillal működik stabil energiaár mellett, mint volatilis környezetben. - PUE és a hatékonysági pálya
A PUE (Power Usage Effectiveness) azt mutatja meg, hogy az IT-terhelésen felül mennyi energia megy el üzemeltetésre, főként hűtésre és veszteségekre. A hatékonyság javulása érdemben csökkentheti az adatközpont számítási költségét, de a helyi adottságok (klíma, technológia, vízhez férés, szabályozás) miatt ugyanaz a célérték nem mindenhol reális. - Hűtési megoldás, vízkitettség és engedélyezési kockázat
A hűtés technológiája és a vízigény engedélyezési és társadalmi megítélési kockázat. Vízstresszes régiókban vagy sűrűn lakott környezetben a hűtés és a vízhasználat könnyen társadalmi konfliktussá válhat, ami csúszást, plusz költséget vagy kapacitáskorlátot okozhat, sőt akár még az adatközpont költöztetését is. - CAPEX/MW és a kritikus berendezések átfutása
A beruházási költséget érdemes lekötött teljesítményre vetítve nézni, mert akkor összehasonlíthatóvá válnak egymással a projektek. Nem csak az épület drága, hiszen a villamos infrastruktúra (alállomás, transzformátorok, kapcsolóberendezések), a hűtés és a redundancia adja gyakran a CAPEX nagy részét. A kritikus berendezések átfutása az adatközpont indulását is tolhatja.
Az űr egy gondolatkísérlet és nem egy gyors megoldás
Az űr adatközpont jó gondolatkísérlet, mert rávilágít a lényegre. Az AI terjedésének limitje sok esetben nem csak az algoritmus fejlettsége és nem is kizárólag chipek mennyisége, hanem az áram ára és elérhető kapacitása, a hálózat, a hűtési lehetőségek és árak, az engedélyek, sőt sokszor még a régióban az adatközpont társadalmi terhe és támogatottsága is.
A globális számok alapján a növekedési nyomás már itt van és az rendkívül gyors, mivel az adatközpontok fogyasztása a 2024-es 415 TWh-ról 2030-ra várhatóan 945 TWh környékére emelkedhet, ami azt jelenti, hogy hat év alatt a fogyasztás több mint megduplázódik. Ne felejtsük: a technológiai fejlődés exponenciális és ha ez így folytatódik, akkor a következő évek egyik legnagyobb tanulsága az lesz, hogy az AI verseny részben a hálózatok, az áramárak és a választott helyszínek miatt dől majd el. Az lesz a nyertes, ahol az áram, a csatlakozás és az infrastruktúra is elérhető, megfizethető áron és jelentős társadalmi támogatottság mellett.
A cikk szerzője Kovács Marcell, a Mathias Corvinus Collegium diákja.
Jogi nyilatkozat
A jelen dokumentumot a Gránit Alapkezelő Zrt. (székhely: 1134 Budapest, Váci út 17.; cégjegyzékszám: 01-10-046307) készítette, tájékoztató marketing jelleggel, így a dokumentum nem a befektetéssel kapcsolatos kutatás függetlenségének előmozdítását célzó jogi követelményeknek megfelelően készült. Továbbá a befektetéssel kapcsolatos kutatás terjesztését megelőző kereskedésre vonatkozó tiltással nem érintett. Jelen dokumentum nem minősül befektetési elemzésnek vagy befektetési tanácsadásnak. A feltüntetett adatok minden esetben a múltra vonatkoznak és a múltbeli teljesítmény nem megbízható mutatója a jövőbeli eredményeknek. A befektetési döntést minden befektetőnek saját döntése alapján, saját felelősségre kell meghoznia.
