Raksasa teknologi sedang berlomba-lomba untuk menghindari bom waktu karbon yang disebabkan oleh pusat data besar yang mereka bangun di seluruh dunia.
Sebuah teknik yang dipelopori oleh Google semakin populer dengan semakin banyak kecerdasan buatan yang haus akan daya listrik: Menggunakan perangkat lunak untuk mencari listrik bersih di bagian-bagian dunia yang memiliki kelebihan matahari dan angin di jaringan, lalu meningkatkan operasi pusat data di sana. Melakukan hal ini dapat mengurangi karbon dan biaya.
Terdapat kebutuhan mendesak untuk mencari cara menjalankan pusat data dengan cara yang memaksimalkan penggunaan energi terbarukan, kata Chris Noble, pendiri dan chief executive officer Cirrus Nexus, manajer cloud-computing yang menggunakan pusat data milik Google, Microsoft, dan Amazon.
Risiko iklim yang dipicu oleh komputasi yang didorong oleh kecerdasan buatan sangat luas — dan akan memburuk tanpa pergeseran besar dari listrik berbasis bahan bakar fosil ke listrik bersih. Chief Executive Officer Nvidia Corp. Jensen Huang telah mengatakan bahwa kecerdasan buatan telah mencapai “titik kritis.” Dia juga mengatakan bahwa biaya pusat data akan meningkat dua kali lipat dalam lima tahun untuk menggerakkan kebangkitan perangkat lunak baru.
Saat ini, pusat data dan jaringan transmisi masing-masing menyumbang hingga 1.5% dari konsumsi global, menurut International Energy Agency. Bersama-sama, mereka bertanggung jawab atas emisi sekitar sebanyak karbon dioksida Brasil setiap tahunnya.
Pengusaha besar pusat data — seperti Google, Microsoft, dan Amazon — semuanya telah menetapkan tujuan iklim dan menghadapi tekanan internal dan eksternal untuk mencapainya. Target-target ambisius tersebut termasuk mendekarbonisasi operasi mereka.
Namun, pertumbuhan kecerdasan buatan sudah membuat kacau target-target tersebut. Unit pengolahan grafis telah menjadi kunci dalam kebangkitan model bahasa besar dan menggunakan lebih banyak listrik daripada unit pemrosesan pusat yang digunakan dalam bentuk komputasi lainnya. Melatih model kecerdasan buatan menggunakan lebih banyak daya daripada 100 rumah tangga dalam setahun, menurut perkiraan IEA.
“Pertumbuhan dalam kecerdasan buatan jauh melebihi kemampuan untuk memproduksi listrik bersih untuk itu,” katanya.
Selain itu, konsumsi energi kecerdasan buatan bersifat volatil dan lebih mirip dengan grafik gigi gergaji daripada garis yang halus yang biasanya dihadapi operator pusat data. Hal ini menjadikan dekarbonisasi sebagai tantangan, tanpa memperhitungkan stabilitas jaringan.
Pertumbuhan kecerdasan buatan didorong oleh perusahaan-perusahaan Amerika Utara, menjaga daya komputasi — dan penggunaan energi — terkonsentrasi di sana, kata Dave Sterlace, direktur akun data center global di Hitachi Energy. Ini adalah tren yang tidak ia perkirakan dua tahun yang lalu.
Untuk menurunkan emisi CO2 pusat data, pengusaha besar pusat data dan penyedia pusat data lainnya telah membiayai jumlah besar dari fasilitas solar atau angin dan menggunakan kredit untuk mengimbangi emisi. Namun, itu saja tidak akan cukup, terutama ketika penggunaan kecerdasan buatan meningkat. Itulah mengapa operator berpaling ke strategi yang digunakan oleh unit Alphabet Inc. Google yang disebut load shifting. Ide tersebut: Mengurangi emisi dengan mengubah cara pusat data beroperasi.
Hari ini, sebagian besar pusat data berusaha beroperasi dalam “keadaan stabil,” sehingga konsumsi energi mereka cukup stabil. Hal ini membuat mereka tergantung pada jaringan listrik yang mereka hubungkan dan campuran generasi daya gas alam, nuklir, dan energi terbarukan pada hari itu diberikan kurangnya jalur transmisi antar wilayah. Untuk memecahkan ketergantungan mereka pada jaringan yang lebih kotor, raksasa teknologi mencari peluang untuk memindahkan operasi pusat data harian atau bahkan per jam di seluruh dunia dalam upaya untuk menyerap produksi energi terbarukan berlebih.
Google meluncurkan upaya pertama untuk mencocokkan penggunaan daya di pusat data tertentu dengan daya karbon nol secara berkala dalam upaya untuk menjalankan mesinnya dengan energi bersih 24/7. Belum ada yang sepenuhnya mencapai tujuan tersebut. Dan, untuk memastikan, strategi memindahkan beban di seluruh dunia mungkin rumit oleh negara-negara yang mendorong kebijakan kedaulatan data yang mencoba membatasi dan melindungi aliran data lintas batas. Namun apa yang diuji oleh Cirrus Nexus dan Google masih bisa menjadi bagian kritis dari teka-teki untuk memotong emisi.
Cirrus Nexus dengan basis di Manhattan menjelajahi jaringan listrik dunia dan mengukur emisi dalam interval lima menit untuk menemukan sumber daya komputasi yang paling sedikit mencemari bagi dirinya dan kliennya di industri mulai dari farmasi hingga akuntansi. Perusahaan itu memiliki kesempatan untuk menerapkan pencarian tersebut musim panas lalu.
Belanda sedang mengalami bulan Juni yang paling cerah sepanjang sejarah, menyebabkan biaya listrik surya di jaringan turun. Hal tersebut membuatnya lebih murah dan kurang intensif karbon untuk menjalankan server. Cirrus Nexus kemudian memindahkan beban komputasinya ke California setelah matahari terbenam di Belanda, memungkinkannya untuk mengonsumsi listrik surya yang baru tersedia di pagi hari di Golden State.
Dengan mengejar matahari dari Eropa ke Pantai Barat AS dan kembali lagi, perusahaan tersebut berhasil mengurangi emisi komputasi untuk beban kerja tertentu bagi dirinya dan kliennya sebesar 34% daripada mengandalkan server di salah satu lokasi saja, menurut data perusahaan yang dibagikan dengan Bloomberg Green. Membuat operasi fleksibel untuk melakukannya datang dengan manfaat dan risiko.
Kemampuan untuk mengejar megawatt karbon nol cadangan dapat membantu mengurangi tekanan pada jaringan, seperti saat gelombang panas atau badai musim dingin yang ekstrem. Namun, pusat data perlu bekerja sama dengan utilitas dan operator jaringan karena fluktuasi besar dalam permintaan dapat membuat sistem listrik kacau, meningkatkan kemungkinan pemadaman. Dominion Energy, yang melihat permintaan pusat data meroket di utilitas Virginia, sedang mengembangkan program untuk memanfaatkan pergeseran beban di pusat data untuk mengurangi tekanan pada jaringan selama cuaca ekstrem.
Dalam beberapa tahun terakhir, Google dan Amazon telah menguji pergeseran penggunaan pusat data untuk operasi mereka sendiri dan untuk klien yang menggunakan layanan cloud mereka. (Cirrus Nexus, misalnya, menggunakan layanan cloud yang ditawarkan oleh Amazon, Microsoft, dan Google.) Di Virginia, Microsoft menandatangani kesepakatan dengan Constellation Energy Corp. yang menjamin lebih dari 90% dari daya untuk pusat data area mereka akan menggunakan energi karbon nol. Namun, mencapai 100%, tetap menjadi tujuan yang sulit bagi mereka dan raksasa teknologi lainnya.
Pusat data Google berjalan dengan energi bebas karbon sekitar 64% waktu, dengan 13 situs regional mencapai 85% dan tujuh di atas 90% secara global, kata Michael Terrell, yang memimpin strategi energi karbon bebas 24/7 Google.
“Tetapi jika Anda tidak menggantikan aset fosil, maka Anda belum sepenuhnya mencapai tujuan iklim Anda,” kata Terrell. Berlangganan newsletter Eye on AI untuk tetap update tentang bagaimana AI membentuk masa depan bisnis. Daftar gratis.