Вместо транспортировки газа — транспортировка интеллекта

Вычисления как стратегический ресурс

В последние годы мир столкнулся с неожиданным явлением: вычислительные мощности начали превращаться в самостоятельный стратегический ресурс. Искусственный интеллект (ИИ), инженерное моделирование, цифровые двойники промышленных объектов, обработка больших массивов данных, системы автоматизированного проектирования и научные расчеты требуют все больших вычислительных ресурсов. Современные центры обработки данных (ЦОД), ориентированные на задачи ИИ, уже сегодня потребляют десятки, а иногда и сотни мегаватт мощности. По уровню энергопотребления такой объект начинает напоминать крупное промышленное предприятие.

Возникает парадоксальная ситуация. Главный ресурс для развития вычислений — дешевая энергия, однако крупные вычислительные центры чаще всего строятся рядом с городами, где электроэнергия, земля и инженерная инфраструктура обычно обходятся дороже. Одновременно в районах добычи газа энергия оказывается относительно дешевой, но удаленность и отсутствие населения делают развитие сложной инфраструктуры экономически менее привлекательным.

Перенести вычисления к источнику энергии

Отсюда возникает вопрос: всегда ли рационально транспортировать энергию к вычислениям? Или в ряде случаев выгоднее перенести вычисления ближе к источнику энергии? Если посмотреть на начало крупных газовых магистралей, становится заметно, что значительная часть инфраструктуры, необходимой для размещения распределенных вычислительных мощностей, там уже существует. Есть доступ к газу, имеются энергетические мощности, дороги, промышленный контур, системы безопасности и связи.

Иногда вдоль трубопроводов уже проложены волоконно-оптические линии передачи данных. Фактически речь идет о технологическом коридоре, который уже существует и работает. Назначение такого коридора — транспортировка газа.

Однако можно представить и другую модель использования части энергетического потенциала магистрали. Вместо того чтобы транспортировать весь объем газа, часть его может использоваться непосредственно у начала трубопровода для выработки электроэнергии. Эта энергия будет питать вычислительные центры, а потребителю передаваться станут уже не кубометры топлива, а результаты вычислений — через волоконные линии связи. Иными словами, часть газа может начать работать не как топливо, а как сырье для производства вычислительной мощности.

Холодный климат и повторное использование тепла

У подобной модели есть еще одно преимущество, редко обсуждаемое вне профессиональной среды. Современный вычислительный центр сталкивается не только с проблемой энергоснабжения, но и с задачей отвода огромного количества тепла.

По мере роста плотности графических процессоров охлаждение становится одной из существенных статей расходов. В жарком климате значительная часть энергии расходуется фактически на борьбу с перегревом оборудования. В северных регионах ситуация выглядит иначе. Холодный климат позволяет значительную часть года использовать наружный воздух для естественного охлаждения оборудования. То, что обычно рассматривается как недостаток удаленных территорий (мороз, суровый климат, отсутствие плотной застройки), в случае вычислительной инфраструктуры может оказаться преимуществом.

Россия здесь оказывается в необычном положении. У страны имеются протяженные трубопроводные системы, большие объемы доступной энергии, огромные территории и холодный климат, потенциально выгодный для эксплуатации энергоемких вычислительных комплексов. Проложить рядом оптоволоконные каналы связи — и готова инфраструктура распределенной сети удаленных центров обработки данных. Есть и еще одна особенность, которая способна заметно изменить экономику подобных объектов. Вычислительный центр не только потребитель энергии, но и источник большого количества низкопотенциального тепла.

В большинстве случаев это тепло просто рассеивается в окружающей среде. Однако для северных территорий оно представляет самостоятельную ценность. Избыточное тепло вычислительных мощностей можно использовать в круглогодичных теплицах для выращивания посадочного материала, овощей или кормовых культур. В этом случае рядом с вычислительным узлом может возникнуть компактная локальная экономика, где энергия используется повторно, а не теряется после первого этапа преобразования.

Автономная эксплуатация и мобильные роботы

Возникает важный вопрос: как организовать эксплуатацию удаленных объектов? Строительство полноценного поселка рядом с вычислительным центром представляется малореалистичным. Скорее всего, такие объекты придется проектировать как максимально автономные. Системы диагностики смогут непрерывно отслеживать состояние оборудования, локальные системы искусственного интеллекта — выявлять отклонения и прогнозировать неисправности, а мобильные роботы — выполнять регулярную инспекцию территории. Роботы могут контролировать состояние оборудования, дорог доступа, инженерной инфраструктуры, фиксировать тепловые аномалии, признаки утечек, постороннюю активность или последствия неблагоприятных погодных условий. Человек в подобной системе остается, но его роль меняется: постоянное присутствие заменяется выездом по необходимости.

Некоторые элементы такой инфраструктуры уже существуют. Например, автономные мобильные платформы компании СМП Роботикс способны выполнять инспекцию открытых территорий в круглосуточном режиме, работать ночью и в сложных погодных условиях.

Пока подобные решения воспринимаются главным образом как специализированные системы мониторинга, однако в логике автономных вычислительных узлов они могут стать одним из элементов постоянного физического присутствия ИИ на удаленных объектах.

Экономика подхода и освоение северных территорий

Разумеется, подобная гипотеза вызывает множество вопросов. Насколько оправдана экономика такого подхода? Кто станет покупателем вычислительных мощностей? Не окажется ли дешевле строить центры обработки данных рядом с крупными городами? В то же время такой подход создает мощную инфраструктуру северных земель и выводит потенциал их освоения на новый уровень.