Sötét jövőkép a kórházakban: elszívhatják előlük az energiát

Az 5G és a küszöbön álló 6G technológiának köszönhetően a késleltetés (latency) egyre kisebb lesz, ami azt jelenti, hogy nagyobb sávszélességgel száguldanak az adatok, jobb minőségű videókat streamelhetünk akadás nélkül, sőt forradalmi technológiai újítások előtt is megnyílik az út. 

Képzelje el, hogy a Netflixet egy távoli szerverről nézi, ez rendben működik. De az önvezető autója nem várhat másodperceket a válaszra, amikor fékezni kell 

– világított rá a késleltetés csökkentésének fontosságára Jon Summers, a Svéd Kutatóintézetek (RISE) adatközpontjainak tudományos vezetője, aki egyben a Luleai Műszaki Egyetem áramlástan-adjunktusa.

Ez az oka annak, hogy már nemcsak vidéki, hatalmas adatközpontokra lesz szükség, hanem a városokba is beköltöznek az úgynevezett „edge” (perem-) adatközpontok, amelyek mérete jelentősen kisebb. Ezzel az adatfeldolgozás az adatok keletkezésének helyéhez közelebb kerül, és ezért gyorsabb is lesz, hiszen az adatoknak „nem kell sokat utaznia”.

Miközben a vidéki mamut központok óriási adattömeget tárolnak, ezek a városi kis adatközpontok – amelyek akár egy pincében is elférhetnek – szinte azonnali reakcióidőt biztosítanak a kritikus alkalmazásoknak. A jövőben ezek a hálózatok lehetnek a városok kábelektől duzzadó idegrendszerei. Azonban tagadhatatlanul rengeteg energiát fogyasztanak az adatfeldolgozásra épülő infrastruktúrák, a szakértőt arról is kérdeztük, hogy ez milyen problémákkal járhat. 

Az MI csillapíthatatlan étvágya

Egy MI-modell betanítása és működtetése eszméletlen mennyiségű energiát használ fel. A ChatGPT-hez hasonló rendszerek kétféleképpen zabálják az energiát: először a tanulási fázisban, amikor gigantikus adatmennyiséget dolgoznak fel, majd amikor mi, felhasználók millió kérdéssel bombázzuk őket. Ez már most is látható következményekkel jár: 

Észrevette, hogy limitálják, hány kérdést tehet fel ingyenesen ezeknek a rendszereknek? Ez nem véletlen 

– mutatott rá a szakértő. Az energia korlátos, és az MI-rendszerek fenntarthatósága egyre égetőbb kérdéssé válik. A helyzet abszurditását jól mutatja egy összehasonlítás: „A halogén izzókat betiltották, mert az energia 95 százalékát hővé alakították, és csak 5 százalékát fénnyé. Az adatközpontok még rosszabbak: 99,97 százalékot pazarolnak el hőként. Mégis, ezeket nem tiltjuk be. El kell gondolkodnunk a digitális információ feldolgozásának más módjain.” Amikor egy nagy nyelvi modellnek adunk parancsot, az egy Google-keresés energiafogyasztásának többszörösét teszi ki, ezért a szakértő szerint a jövőben egyre fontosabb lesz, hogy feltegyük azt a kérdést: „erre vajon egy Google-keresés is elég lett volna?”

A forró adat: mit kezdünk a pokoli hővel?

Az adatközpontok hőproblémája kapcsán Summers rávilágított: „Szeretnénk ezt a rengeteg hőt valahogy újrahasznosítani. Például fűtésre használni ott, ahol egyébként is fűtenénk, mondjuk, városi távfűtő hálózatokban.”

A szakértő rámutatott a lényegi problémára: „Az adatközpontok fő feladata a számítások elvégzése, nem a melegítés. De óriási mennyiségű hőt termelnek mellékesen – csak épp ez a hő nem elég forró.” Olyan ez, mintha langyos vizet akarnánk használni télen a radiátorban – így nehéz kezdeni vele valamit. „A felesleges hőt azonban ahelyett, hogy egyszerűen a környezetbe engednénk, hasznosíthatnánk úgy, hogy átadjuk egy másik rendszernek, amely felhasználja ezt a hőt.”

Előfordulhat tehát, hogy a rendszerben keringő hőfokot növelni kell, mert nem elég meleg. A hővisszanyeréshez gyakran hőszivattyúkat használnak: „Ez gyakorlatilag egy hűtőrendszer, amely növeli a hőmérsékletet, és továbbítja a hőt, miközben lehűti az adatközpontot. Így egyszerre hűti az adatközpontot, és fűti a másik létesítményt.” Summers hangsúlyozta, hogy ezek összetett és energiaigényes rendszerek, így kérdéses, hogy a folyamat végén mennyi energiát spórolunk.

Ha biztosítjuk ezt a hőt egy másik rendszernek, akkor annak már nem kell kazánokat vagy biomasszakazánokat használnia.

Az adatközpontok folyadékkal történő hűtésére két fő módszert használnak. „Nagyon intenzív számítások esetén lehet, hogy nem tudjuk levegővel hűteni a rendszert. Ilyenkor folyadékhűtést alkalmazunk, ami lehet víz és más adalékanyagok kombinációja. Ez zárt rendszerben keringve elvezeti a hőt” – magyarázta Summers.

A másik népszerű módszer az úgynevezett párologtató hűtés: „Vizet párologtatnak a levegőbe, ami lehűti azt. Hasonlít ahhoz, mint amikor a konditeremben izzadunk, és nedves lesz a bőrünk – ha magunkra fújunk, érezzük, hogy az lehűt minket.” Summers szerint ezt gyakran használják az adatközpontokban, mert csökkenti az energiafogyasztást. A vízhűtés azonban problémás lehet bizonyos régiókban: 

Ha olyan területen használsz vizet, ahol már eleve vízhiány van, az nem jó ötlet. Ilyenkor versenyzel a település vízellátásával. Miért kapjon az adatközpont vizet a város helyett?

Summers különbséget tett a folyadékhűtés kapcsán zárt és nyitott rendszerek között: „Zárt rendszernél nem veszítesz vizet. A párologtató hűtésnél elveszíted a vizet, hiszen a levegőbe kerül. A víz ugyan nem semmisül meg, csak áthelyeződik, de ha olyan területről viszed el, ahol nincs elég víz, az probléma.”

Az északi országok vonzóak az adatközpontok számára – emeli ki Summers. „Az északiak előnye, hogy nincs szükségük hűtőrendszerre, hiszen a természetes hideg levegőt használhatják hűtésre. Ez fenntarthatóbb megoldás, mert nem kell hűtőközeget használniuk, és az ezzel kapcsolatos szabályozással sem kell foglalkozniuk.”

Summers szerint a standard megoldást a hűtőtornyok jelentik, amik a következő elv mentén működnek: „A hűtőtornyokban a kondenzvíz párologtatóként működik. A hűtőberendezéseknek két része van: a hűtő- és a megkerülőegység. Ha kint alacsony a hőmérséklet, akkor a megkerülőn át egyszerűen kidobhatjuk a hőt. Ha viszont meleg van, akkor a hűtőrendszerrel hűtünk, majd elvezetjük a hőt.”

A szakértő hangsúlyozta: „Az adatközpontok hűtése gyakran a földrajzi elhelyezkedéstől függ. Az északi országokban valószínűleg nincs szükség hűtőberendezésre, ami jelentős előny a fenntarthatóság és az energiafogyasztás szempontjából.”

Európa lemaradásban: Amerika és Kína két vállra fekteti

Európa digitálisan nagyban függ más országoktól. Miközben az Amerikai Egyesült Államok és Kína hatalmas összegeket fektet az adatközpontokba, Európa jórészt amerikai techóriások szolgáltatásaira támaszkodik.

Az EU egyértelműen messze elmarad Kínától és az Egyesült Államoktól az infrastruktúrára fordított összegek tekintetében. Ma nagymértékben támaszkodunk az amerikai technológiai vállalatok által nyújtott felhőszolgáltatásokra. Az EU le van maradva

– világított rá a problémára Summers, aki szerint ez nemzetbiztonsági kockázat is: „A jelenlegi felhevült geopolitikai helyzetben előtérbe kerül, hogy Európának talán saját infrastruktúrát kellene építenie, és nem az amerikai technológiai vállalatok által Európában épített infrastruktúrára kellene támaszkodnia.” Summers felhívta a figyelmet a megfeleléssel kapcsolatos problémára is: „Ha az amerikai cégek nem tartják be az adatvédelmi szabályokat, a GDPR-t, akkor pénzbírságot kapnak. És akkor van egy elnök, akit nagyon bosszant, hogy ezeket a nagy amerikai technológiai vállalatokat megbírságolja az EU. De nem véletlenül bírságolják meg őket. Megszegik az uniós jogszabályokat.”

A szakértő szerint a legkézenfekvőbb megoldás, ha az unió saját felhőszolgáltatásokkal áll elő, és akkor az amerikaiak egyszerűen nem lesznek jelen a piacainkon. Szerinte az is fontos kérdés, hogy hova áramlanak az adataink, és hogy mekkora kontrollal rendelkezünk felettük.

Hamarosan kritikus ponthoz érhetünk

Summers rámutatott, hogy a digitális világ már az alapszolgáltatások közé tartozik: „Az Egyesült Királyságban a digitális szolgáltatásokat ugyanolyan alapvető közműnek tekintik, mint a vizet vagy az áramot.” Enélkül kis túlzással már nem működik a modern társadalom.

Az energiafogyasztás kapcsán elmondta: „Egyre több energiát használunk fejenként, és ez világszerte csak növekszik.” 

Egyre több áramra van szükség ahhoz, hogy a digitális étvágyunkat csillapítsuk.

Éppen ezért a szakértő szerint gyökeres változásra van szükség: „A számítástechnika alapjait kell újragondolnunk. Nem elég a régi módszereket fejlesztgetni, teljesen új megközelítés kell ahhoz, hogy fenntartható módon tudjunk egyre több adatot feldolgozni.” Summers figyelmeztető üzenete egyértelmű:

Arról is kérdeztük a szakértőt, mit szól ahhoz, hogy Orbán Viktor miniszterelnök nemrég kinevezett egy kormánybiztost, Palkovics Lászlót, aki a mesterséges intelligenciáért felelős, és felügyeli az állami HPC- (nagy teljesítményű számítástechnika) -rendszer kapacitásának fejlesztését.

Bár a magyar viszonyokkal nincs teljesen tisztában, leszögezte, hogy a kormánybiztosnak folyamatos párbeszédet kell fenntartania a kutatói és akadémiai szférával:

Szükség van valakire, aki ténylegesen a szuperszámítógépes közösségből jön, és tanácsokkal tudja ellátni a testületet arról, mire van szüksége a kutatóknak, akik használják majd ezeket a rendszereket.

Az adatfeldolgozásba fektetett pénzek megtérülése messze túlmutat az informatikán: egy ország versenyképessége egyre inkább a számítási kapacitásán múlik – legyen szó gyógyszerkutatásról, időjárás-előrejelzésről vagy éppen a hazai ipar digitális átállásáról. Magyarország számára ez nem csupán technológiai, hanem stratégiai kérdés. Ha megfelelően használjuk fel ezeket az erőforrásokat, a tudomány és a gazdaság minden területén jelentős előrelépést hozhatnak az országnak. Persze közben választ kell adni a környezeti terhelés csökkentésének kérdéseire is.

(Borítókép: Summers 2025. február 26-án. Fotó: Mult Roland / Index)