«گرافن جی‌پی‌یو» مصرف برق را نصف می‌کند
شرکت اسکلتون تکنولوژیز از رونمایی سیستم پیشرفته «گرافن جی‌پی‌یو» خبر داد؛ سیستمی نوآورانه که برای مقابله با یکی از چالش‌های کلیدی رشد هوش مصنوعی طراحی شده است: ناکارآمدی مصرف انرژی و محدودیت‌های زیرساخت‌های تأمین برق در مراکز داده.
عصر کانادا – بر اساس اعلام این شرکت (Skeleton Technologies)، ماده اختصاصی گرافن منحنی اسکلتون، میزان مصرف انرژی مراکز داده هوش مصنوعی را تا ۴۵ درصد کاهش داده و نیاز به اتصالات برقی را تا ۴۴ درصد پایین می‌آورد، در حالی که توان محاسباتی پردازنده‌های گرافیکی (GPU) را به میزان ۴۰ درصد افزایش می‌دهد.
با کاهش تقریباً نیمی از مصرف انرژی و تقاضای پیک قدرت، این فناوری نه تنها هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه بلکه هزینه‌های عملیاتی مراکز داده هوش مصنوعی را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. اسکلتون اعلام کرده است که سیستم «گرافن جی‌پی‌یو» (GrapheneGPU) در آزمایش‌های معتبر و تحت شدیدترین پروفایل‌های مصرف انرژی تعریف شده توسط بزرگ‌ترین شرکت‌های فعال در حوزه ابر داده (hyperscalers) موفق به کسب اعتبار شده است. ارسال محموله‌های اولیه از کارخانه این شرکت در آلمان از ژوئن ۲۰۲۵ آغاز خواهد شد و برنامه توسعه تولید در آمریکا نیز برای سه‌ماهه اول سال ۲۰۲۶ پیش‌بینی شده است تا پاسخگوی تقاضای جهانی رو به رشد باشد.
مراکز داده هوش مصنوعی در حال حاضر تا دو برابر انرژی بیشتر از نیاز واقعی مصرف می‌کنند؛ چرا که ناکارآمدی‌های ناشی از ظرفیت محدود شبکه برق، مشکلات زیرساختی و قطعی‌های گاه‌به‌گاه برق افزایش یافته است. آژانس بین‌المللی انرژی پیش‌بینی کرده است که مصرف برق مراکز داده هوش مصنوعی در جهان تا سال ۲۰۳۰ به ۹۴۵ تراوات‌ساعت خواهد رسید که سهم آمریکا حدود ۲۴۰ تراوات‌ساعت و اروپا بیش از ۱۵۰ تراوات‌ساعت خواهد بود. این روند، مراکز داده هوش مصنوعی را به یکی از اصلی‌ترین عوامل رشد تقاضای برق در این مناطق تبدیل می‌کند. هدررفت انرژی و محدودیت‌های توان برق‌رسانی به‌زودی به مهم‌ترین موانع توسعه هوش مصنوعی و مراکز داده آن در جهان بدل خواهد شد.
یکی از عوامل کلیدی این مشکلات، نوسانات شدید مصرف برق پردازنده‌های گرافیکی است که می‌تواند ظرف چند ثانیه بین صفر تا صد درصد تغییر کند؛ یعنی در زمان‌های بار پردازشی شدید، تقاضای انرژی به اوج خود می‌رسد و در دوره‌های استراحت به شدت کاهش می‌یابد. برای مدیریت این نوسانات و جلوگیری از ناپایداری شبکه یا آسیب به تجهیزات، بسیاری از مراکز داده از بارهای مصنوعی (dummy loads) در دوره‌های کم‌کاری استفاده می‌کنند تا مصرف برق را ثابت نگه دارند. این روش در حفظ ثبات مؤثر است، اما باعث اتلاف انرژی قابل توجهی تا ۴۵ درصد می‌شود که به صورت گرما از بین می‌رود و هیچ سود محاسباتی ندارد.
سیستم «گرافن جی‌پی‌یو» با ذخیره انرژی در دوره‌های کم‌کاری و آزادسازی آن در زمان‌های اوج مصرف، نوسانات برق پردازنده‌های گرافیکی را هموار می‌کند. این قابلیت نیاز به بارهای مصنوعی را از بین برده، مصرف انرژی برای خنک‌سازی را کاهش داده و کارایی GPU را به شکل قابل توجهی بهبود می‌بخشد.
در شرایطی که تقاضای انرژی و محاسبات هوش مصنوعی هر سال دو برابر می‌شود، مراکز داده با گلوگاه‌های جدی مواجه هستند. «گرافن جی‌پی‌یو» تا ۴۰ درصد محاسبات بیشتری با همان مصرف انرژی ارائه می‌دهد و هم‌زمان هزینه‌های سرمایه‌ای و عملیاتی را با کاهش نیاز به ارتقاء شبکه، هدررفت انرژی و مصرف خنک‌کننده به حداقل می‌رساند. تاوی مادیبرک (Taavi Madiberk)، مدیرعامل اسکلتون تکنولوژیز می‌گوید: این فناوری که مبتنی بر گرافن منحنی ثبت اختراع شده ما است، یک تحول بنیادین در نحوه مقیاس‌پذیری زیرساخت‌های هوش مصنوعی به شیوه‌ای پایدار و اقتصادی محسوب می‌شود.
«گرافن جی‌پی‌یو» که ترکیبی از ابرخازن‌های کنترل‌کننده پیک مصرف انرژی و نرم‌افزار هوش مصنوعی برای مدیریت بارهای ناگهانی GPU است، کاملاً با زیرساخت‌های موجود سازگار است و به تسریع توسعه هوش مصنوعی پایدار کمک می‌کند، بدون آن‌که نیاز به تولید برق اضافی یا ارتقاء پرهزینه شبکه برق باشد. این فناوری تحت شرایط واقعی بارگذاری GPU اعتبارسنجی شده و برای اجرای فوری در مراکز داده آماده است.
به نقل از ستاد نانو، با کاهش اتلاف انرژی و فشار گرمایی، «گرافن جی‌پی‌یو» به مراکز داده امکان می‌دهد بدون کاهش عملکرد، اهداف زیست‌محیطی خود را نیز محقق کنند و استاندارد جدیدی در زمینه زیرساخت‌های هوش مصنوعی کارآمد و مقاوم در برابر تغییرات اقلیمی ایجاد کند.
