Вони є наріжним каменем інтернету. Як змагання за контроль над дата-центрами перетворилося на сучасну "холодну" війну

Кожної секунди обробляються мільярди запитів і терабайти даних, але це лише частина того, що відбувається в центрах обробки даних (ЦОД або дата-центрах). Ці грандіозні системи стали невід'ємною складовою нашого повсякденного життя, значно впливаючи на пошук інформації в Google, роботу та спілкування в інтернеті.

Функціонування центрів залишається непомітним, проте саме їхня діяльність визначає технологічний прогрес людства. Контролюючи ці центри, можна не лише отримати доступ до всесвітніх цифрових ресурсів, але й здобути значні економічні переваги завдяки збору, аналізу та застосуванню даних.

Змагання за розширення інфраструктури обробки даних вийшло за рамки бізнесу й стало ключовим фактором у загостренні геополітичного протистояння між Китаєм і США. Через важливість центрів обробки даних, конкуренція за них буде ще запеклішою, ніж боротьба за підводні кабелі чи космічний інтернет.

Чому дата-центри стали настільки важливими, а боротьба за їх потужності перетворилася на нову "холодну війну"?

Перший аналог центрів обробки даних почали розробляти в часи Другої світової війни. Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC) створили в США для розв'язання складних розрахункових задач, пов'язаних з військовими потребами, зокрема для вирахування польоту балістичних ракет та снарядів.

За більш ніж сім десятиліть світ технологій зазнав кардинальних змін. Сьогодні понад 66% населення Землі, що становить 5,35 мільярда осіб, активно використовують інтернет. Вони шукають інформацію, діляться фотографіями з друзями або публікують пости в соціальних мережах.

Саме тому дата-центри стали невід'ємною частиною світу. Лише Google використовує понад мільйон серверів на власних ЦОД, щоб обробляти мільярд пошукових запитів і 24 петабайти (24 млн гігабайтів) даних щодня.

У дата-центрах зберігаються різноманітні мультимедійні файли, включаючи відео, аудіо та зображення, розміщені на платформах на кшталт YouTube або Netflix. Загалом, медіа та розважальна індустрія споживають близько 35% ресурсів центрів обробки даних.

У світі існує приблизно 11 тисяч дата-центрів. Найбільша їх кількість зосереджена в Сполучених Штатах Америки, де функціонує 5 388 таких об’єктів. Друге місце за кількістю дата-центрів займає Німеччина з 522 центрами.

Центри обробки даних можуть мати різні масштаби: від невеликих контейнерів шириною лише кілька метрів, які можна транспортувати на автомобілі, до величезних незалежних споруд.

Одним із найзначніших центрів обробки даних є Lakeside Technology Center, який займає площу 102 тисячі квадратних метрів і розташований у самому серці Чикаго. Це ключовий вузол для зберігання даних всіх фінансових компаній, що обслуговуються на Чиказькій біржі.

Розвиток інфраструктури для обробки даних залежить не лише від збільшення кількості користувачів. Галузь також підштовхують уперед хмарні технології та інтернет речей.

Центр обробки даних (ЦОД) - це не лише фізичне середовище для розміщення серверів і мережевого обладнання. Провідні технологічні компанії, такі як Amazon, Microsoft і Alphabet, також забезпечують доступ до ресурсів ЦОД через інтернет, надаючи їх у вигляді сервісів.

Для багатьох компаній, які роблять перші кроки у цифровому просторі, самостійне інвестування в створення дата-центрів є економічно недоцільним. Власники ЦОД зобов’язані забезпечити своїм клієнтам безперервне функціонування обладнання, що можливо тільки за умови ефективної роботи всієї інженерної інфраструктури.

Зведення дата-центру середнього масштабу, здатного вмістити приблизно 1,5 тисячі серверів, оцінюється в межах від 2 до 5 мільйонів доларів. Ціна проекту значною мірою залежить від передбаченого рівня надійності. У 2023 році сукупні капітальні витрати на всі центри обробки даних у Сполучених Штатах досягли близько 100 мільярдів доларів.

Більшість компаній звертаються до Amazon, Microsoft та Google. На них припадають близько 67% ринку хмарних послуг, хоча юридично ці три компанії не володіють такою ж часткою дата-центрів світу. Трійка техногігантів однією з перших усвідомила важливість цифрових сховищ як ключової інфраструктурної технології, на якій повинна працювати майже кожна компанія світу.

Хмарний сервіс Amazon - AWS (Amazon Web Services) - має понад 1 млн активних користувачів у 190 країнах. За перший квартал 2024 року саме на AWS припадають 62% з 15,3 млрд дол загального операційного прибутку всієї компанії.

З огляду на масштаби та широкий спектр послуг у сфері хмарних обчислень, змагатися з технологічними гігантами практично нереально. Вони щорічно інвестують десятки мільярдів доларів у будівництво нових центрів і модернізацію існуючих.

Восени 2022 року американська технологічна компанія OpenAI презентувала чат-бот ChatGPT. Успіх OpenAI спровокував нові перегони: компанії поспішили створювати власні моделі генеративного штучного інтелекту (ШІ). Ця конкуренція стала новим етапом еволюції дата-центрів.

Застосування чат-ботів на базі штучного інтелекту здається звичайному користувачеві надзвичайно легким і природним. Користувач вводить запит - і вже за кілька секунд отримує детальну відповідь. Однак за цією простотою прихована робота тисяч комп'ютерів у світових центрах обробки даних, які функціонують на повну потужність.

Традиційні дата-центри часто не справляються з навантаженням, яке виникає при застосуванні штучного інтелекту, тому компанії все більше вкладають кошти у створення спеціалізованих центрів обробки даних для ШІ. Головна відмінність цих нових ЦОД полягає в їхній обчислювальній потужності. Центри обробки даних зі штучним інтелектом обладнані потужними системами, які здатні швидко обробляти величезні обсяги інформації.

Такі дата-центри вимагають потужних систем зберігання інформації, що використовуються для тренування моделей. Оперативний доступ до даних є критично важливим, тому такі ЦОД потребують надшвидкісних мереж із мінімальною затримкою.

Висока ефективність має свою ціну. Згідно зі звітом Інституту досліджень електроенергії, один запит від таких моделей, як ChatGPT, потребує у 10 разів більше електроенергії, ніж традиційний пошуковий запит Google.

На сьогоднішній день на кожен мільярд доларів, вкладений у центри обробки даних, протягом десяти років припадає понад 600 мільйонів доларів на придбання електроенергії. Інакше кажучи, за десятиліття витрати на електроенергію складатимуть 60% від загальних витрат.

Вже нині 20% ресурсів усіх центрів обробки даних спрямовуються на потреби штучного інтелекту. Всі досягнення новітніх мовних моделей, які щороку представляють Google, OpenAI та інші компанії, тепер повністю залежать від інфраструктурної потужності їхніх ЦОД.

За прогнозами консалтингової фірми McKinsey, до 2030 року дата-центри в США будуть споживати вдвічі більше електроенергії, ніж на сьогодні. З огляду на це, розробляти конкурентоспроможні моделі штучного інтелекту зможуть лише обмежене коло технологічних гігантів, таких як Meta, Microsoft або Alphabet (Google).

Технологічні гіганти користуються своїм становищем на ринку ЦОД для розвитку власних систем генеративного ШІ. Коли молодим ШІ-стартапам потрібен доступ до хмарних обчислень, вони вимушені звертатися до наявних сервісів.

Великі корпорації вкладаються у венчурні проекти цих стартапів, надаючи їм "кредити" для використання своїх хмарних сервісів. Наприклад, Microsoft інвестувала значну суму в OpenAI, надавши стартапу доступ до своїх дата-центрів.

Застосування хмарних обчислень не обмежується комерційною сферою: сучасні центри обробки даних відіграють важливу роль і у військових операціях.

Інтенсивний прогрес у сфері штучного інтелекту значно підвищує ефективність дата-центрів, адже широка функціональність нейронних мереж здатна підняти бойові можливості будь-якої армії на новий рівень.

У світлі масштабного конфлікту в Україні стає очевидним, що штучний інтелект може суттєво підвищити ефективність Збройних Сил України на різних рівнях, починаючи від логістики і закінчуючи безпосередньо бойовими діями. Як зазначають джерела, залучені до впровадження ШІ в українську армію, вже зараз західні компанії виявляють інтерес до аналізу даних, пов'язаних з російсько-українською війною.

Застосування штучного інтелекту як технології з подвійним призначенням залежить не стільки від обчислювальних ресурсів, скільки від наявності актуальних даних. Дані з українського фронту сприятимуть розробці моделей, які максимально відповідатимуть майбутнім конфліктам.

Як стверджує Кріс Міллер, автор книги "Війна чипів", у найближчому майбутньому людство може зіткнутися з конфліктом, пов'язаним із доступом до технологій хмарних обчислень.

Значення дата-центрів усвідомлює уряд Сполучених Штатів. Він вводить численні експортні обмеження на процесори, прагнучи зберегти технологічне лідерство перед Китаєм. Водночас Китай активно розвиває власні дата-центри, оскільки контроль над ними надає країні важливі переваги та дозволяє впливати на прогрес у сфері штучного інтелекту.

Африка, Центральна Азія та Південна Америка стають новими осередками інвестицій у будівництво дата-центрів. Це не тільки покращує сервіси та швидкість обміну даними, а й готує ці регіони до нової ери, де дані стають найціннішим ресурсом, а контроль над ними - ключем до глобального впливу.