Потребность ИИ ЦОД в США в энергии к 2035 году может вырасти в 30 раз — до 123 ГВт с 4 ГВт в 2024 году. При этом работающие с ИИ-оборудованием дата-центры требуют гораздо больше энергии на единицу площади, чем классические, что может вызвать серьёзные проблемы в энергосетях уже в обозримом будущем, сообщает The Register со ссылкой на отчёт Deloitte Insights «Сможет ли инфраструктура США успеть за экономикой ИИ?» (Can US infrastructure keep up with the AI economy?)

В исследование подчёркивается, что крупные ЦОД потребляют всё больше энергии, в то время модернизация энергосетевой инфраструктуры и ввод новых источников энергии сталкиваются с рядом препятствий из-за бюрократии и сбоев в цепочках поставок. Потенциальным решением могут стать технологические инновации, которые сделают инфраструктуру ЦОД более энергоэффективной. Кроме того, успех зависит от упрощения регулирования и масштабов финансовых вливаний в отрасль.

Оценки Deloitte свидетельствуют, что в прошлом году американские дата-центры потребовали около 33 ГВт, но из них лишь 4 ГВт ушло на ИИ-проекты. Компания прогнозирует, что к 2035 году мощность ЦОД в целом вырастет впятеро, а вот ИИ ЦОД — более чем в 30 раз. На них придётся до 70 % от общего объёма в 176 ГВт.

Источник изображения: Deloitte

Дата-центров станет больше, и они будут крупнее. В Deloitte подчёркивают, что сейчас крупнейшие американские ЦОД «большой тройки» гиперскейлеров потребляют менее 500 МВт каждый, но сейчас строятся объекты с мощностью более 2 ГВт. На ранних стадиях планирования находятся дата-центры, потребляющие уже до 5 ГВт.

Другими словами, спрос на электричество продолжит расти. За последний год рост спроса в основном компенсировался увеличением генерации энергии газовыми электростанциями, несмотря на то что гиперскейлеры неоднократно декларировали приверженность «зелёной» повестке и обещали добиться нулевых выбросов.

Компания предупреждает, что некоторые запросы на присоединение смогут быть удовлетворены лишь через семь лет, причём на строительство ЦОД обычно уходит меньше времени, чем на создание генерирующих мощностей. Если дата-центр можно построить за несколько лет, то новые газовые электростанции, свободные от контрактов на поставку энергии, вероятно, появятся не раньше следующего десятилетия.

Источник изображения: Deloitte

Проблемы с цепочками поставок мешают как энергокомпаниям, так и гиперскейлерам, поскольку импорт в США многих критически важных компонентов с недавних пор подпадает под действие заградительных тарифов. Кроме того, потенциально будут расти цены на сталь, алюминий, медь и цемент, что только усугубит ситуацию в энергетике.

Исследователи Deloitte опросили операторов ЦОД и энергетические компании, чтобы выяснить, какие стратегии помогут справиться с потенциальной нехваткой энергии, вызванной бумом строительства ЦОД. Ключевыми инструментами названы технологические инновации, изменения в регулировании и рост финансирования. Инновации, как ожидается, позволят создать более энергоэффективную инфраструктуру — например, можно будет перейти на оптическую передачу данных и современные твердотельные трансформаторы.

Реформа нормативно-правовой базы регуляторами может включать переход от поддержки «спекулятивных» проектов на более реалистичные, с переходом на принцип «первым готов — первым обслужен». С похожими проблемами уже столкнулась Великобритания, в связи с чем регулятор Ofgem пересмотрел систему очередями на подключение, призванную исключить т. н. «зомби-проекты», и ускорить процесс введения в эксплуатацию более жизнеспособных.

Источник изображения: Deloitte

В итоге всё сводится к наличию больших денег, поскольку развитие инфраструктуры потребует масштабного финансирования, а влияние ИИ ЦОД на стратегию развития становится всё более очевидным в дискуссиях об инвестициях.

Потенциальные риски связаны с тем, что ограничения мощности и пропускной способности современных энергосетей США могут затормозить развитие ИИ — энергокомпании могут упустить шанс расширить и модернизировать сети, что может привести к катастрофическим последствиям для отрасли. В результате под вопросом может оказаться экономическое и геополитическое лидерство США — для страны это вопрос конкурентоспособности или даже национальной безопасности.

Американский регулятор North American Electric Reliability Corp. (NERC), отвечающий за надзор за электросетями и сопутствующей инфраструктурой, сообщил, что подключение ЦОД к электричеству сегодня весьма рискованно из-за их нестабильного энергопотребления. Ситуация может усугубиться с появлением ускорителей с энергопотреблением 15 кВт. В апреле Deloitte сообщала, что АЭС смогут обеспечить 10 % будущего спроса ЦОД США на электроэнергию, но строить их придётся быстрее.

Искусственный интеллект становится основой глобальных инноваций, поэтому для развития стран наличия одних только талантов и идей мало, важно и наличие оборудование для работы с ИИ. Согласно исследованию учёных из Оксфордского университета, всего три десятка стран в мире обладают специализированными ИИ ЦОД, причём расположены они преимущественно в Северном полушарии планеты. Большинство же доступа к подобным технологиям не имеет, передаёт Tech Republic.

В докладе подчёркивается, что только в США и Китае эксплуатируются более 90 % ИИ ЦОД. Американские техногиганты, включая AWS, Microsoft и Google, управляют 87 крупными ИИ ЦОД по всему миру, китайские компании — 39 площадками, а европейские — всего шестью. Африка, Южная Америка и Россия на карте фактически не отмечены, хотя в России ИИ-суперкомпьютеры есть. Кроме того, Гонконг и Тайвань посчитаны как отдельные страны.

Так или иначе, более чем в 150 странах мира полноценная инфраструктура ИИ ЦОД отсутствует полностью, а без доступа к таким технологиям они рискуют отстать в освоении ИИ, в научных исследованиях и в экономическом развитии. Есть и ещё один важный фактор — технологический суверенитет. Многие государства вынужденно полагаются на мощности иностранных IT-гигантов, аренда которых обходится дорого, да и находятся они в чужой юрисдикции. Для стартапов и исследователей из ряда регионов Африки, Южной Америки и Юго-Восточной Азии это большая проблема.

По словам президента Microsoft Брэда Смита (Brad Smith), эра ИИ может усугубить отставание Африки. Так, в Кении стартапы вроде Qhala разрабатывают ИИ-модели на африканских языках, но без местных ЦОД они вынуждены арендовать мощности на зарубежных серверах. Для сравнения: один только Институт Кемпнера (Kempner Institute) Гарвардского университета обладает большей вычислительной мощностью, чем все африканские ИИ-объекты вместе взятые.

Источник изображения: University of Oxford

Подобное неравенство ведёт к печальным последствиям для слабых в технологическом отношении стран. Так, в Аргентине учёные жалуются на регулярный отъезд лучших студентов в США и Евросоюз для получения доступа к вычислительным мощностям. Проблема не просто техническая, поскольку без доступа к ИИ ЦОД страны лишаются инноваций, инвестиций и талантов. Например, некоторые страны открещиваются от сотрудничества с Китаем, чтобы не попасть под давление США.

Впрочем, действительно и обратное — в Африке политики ведут переговоры с Huawei о переделке существующих ЦОД для размещения китайских ускорителей в попытке избавиться от зависимости от американской NVIDIA. Как отмечают исследователи, в недалёком будущем производители вычислительной техники смогут получить влияние, сопоставимое с тем, какое имеют поставщики нефти.

Источник изображения: University of Oxford

Для того, чтобы преодолеть цифровое неравенство, Индия субсидирует создание собственной суверенной ИИ-инфраструктуры, Бразилия намерена выделить на аналогичные задачи $4 млрд, а Евросоюз готовится инвестировать €200 млрд. В Африке местный бизнес продвигает проект строительства пяти ЦОД стоимостью $500 млн, хотя даже это удовлетворит лишь малую часть запросов.

Если раньше цифровое неравенство выражалось в неравномерном доступе к телефонным линиям или интернету, то теперь речь идёт о том, кто контролирует ИИ-инфраструктуры или распределение поставок её компонентов. Разрыв не только технологический, но и экономический и даже политический.

Штат Нью-Йорк принял решение построить в США первую за 15 лет новую атомную электростанцию гигаваттного класса. Проект будет реализован на фоне растущего спроса на электроэнергию, особенно со стороны ИИ ЦОД, сообщает The Register. Профильным ведомствам поручено найти подходящую для строительства площадку в северной части штата и утвердить дизайн самих реакторов.

Проект предусматривает добавление как минимум 1 ГВт генерации. Пока не указаны ни дата ввода АЭС в эксплуатацию, ни стоимости проекта. В штате уже есть 219 дата-центров и их количество, вероятно, увеличится, поскольку бизнес спешит нарастить мощности на фоне бума энергоёмких ИИ-технологий. Помимо растущего спроса, играют роль и относительно недавние события. В 2021 году АЭС Indian Point, расположенная приблизительно в 58 км к северу от города Нью-Йорка, остановила два своих последних реактора, в результате чего мегаполис фактически лишился четверти доступной ему электроэнергии.

В прошлогоднем отчете Bain & Company предупреждала, что поставщикам энергии в США нужно быстро адаптироваться к растущему спросу на электричество, поскольку прогнозируется, что в следующие несколько лет потребление электроэнергии превысит предложение. Срочность усугубляется и тем, что проектируемые АЭС, способные удовлетворить растущие потребности сразу нескольких отраслей, начнут работать не раньше следующего десятилетия, а больше энергии требуется уже сейчас.

Источник изображения: Vardan Papikyan/unsplash.com

Президент США подписал указ о четырёхкратном увеличении атомных мощностей в мае 2025 года — со 100 ГВт до 400 ГВт к 2050 году. Это случилось после того, как группа ключевых потребителей энергии, включая Amazon (AWS), Meta✴ и Google призвала утроить глобальную генерацию атомной энергии к тому же времени.

Недавно Amazon завершила сделку по покупке атомной энергии в Пенсильвании в обход прежних ограничений, поскольку компания планирует построить много новых облачных и ИИ ЦОД. На этом фоне энергокомпания Constellation приветствовала новость о желании властей Нью-Йорка добавить атомных мощностей в энергосистему штата. В компании подчёркивают, что речь идёт о новом признании важности ядерной энергетики в достижении ключевых целей страны в области «чистой» энергии. Сама Constellation подписала с Microsoft договор о перезапуске АЭС Three Miles Island.

Недавно американский регулятор North American Electric Reliability (NERC), отвечающий за надзор за электросетями, заявил, что подключение к ним новых ЦОД пока весьма рискованно из-за нестабильности их энергопотребления. Bloom Energy объявила, что к 2030 году более четверти ЦОД в США обзаведутся собственными электростанциями.

Власти Ирландии готовят законопроект, упрощающий операторам ЦОД, а также другим крупным потребителям электричества независимое снабжение своих объектов энергией. В следующем месяце, вероятно, будет обнародована новая политика в отношении соглашений о «частных линиях», благодаря которым можно будет строить и эксплуатировать ЛЭП, в том числе от электростанций к ЦОД, сообщает Datacenter Dynamics.

В результате будет полностью пересмотрен действующий процесс, в рамках которого контролируемая государством компания ESB (Electricity Supply Board) является монополистом, владеющим линиями электропередачи. После этого будет скорректирована и нормативно-правовая база. Предполагается, что частный сектор сможет использовать свои ресурсы для строительства новой энергетической инфраструктуры благодаря возможности «прямого контакта» спроса и предложения. Ожидается, что новая политика позволит разгрузить электрические сети для других секторов экономики.

Правда, строительство и эксплуатация частных линий будут разрешены лишь при определённых условиях. Например, когда будет установлено, что частные инвестиции в каком-либо конкретном случае будут самым эффективным решением и являются «делом общественной важности». В том числе речь идёт о линиях от генераторов и электростанций к потребителям, а также гибридных соединениях между объектами, совместно использующими подключение к энергосети.

Источник изображения: Jason Murphy/unsplash.com

Дополнительно ожидается, что такая политика позволит операторам самостоятельно снабжать свои ЦОД энергией и прокладывать электрические линии в общественных или совместно используемых пространствах. По имеющимся данным, ускоренное принятие инициативы поддерживают в высших эшелонах власти. AWS, Google и Microsoft уже призывали власти Ирландии дать возможность строить частные ЛЭП для подключения своих ЦОД к возобновляемым источникам энергии.

Ирландия по-прежнему борется с дефицитом электроэнергии. В 2022 году в Дублине и окрестностях, ключевом рынке ЦОД в стране, ввели мораторий на строительство новых объектов, из-за чего Ирландия стала менее привлекательной для профильных застройщиков. Эксперты выражают опасения, что страна может пропустить бум ИИ и потерять лидирующие позиции в этой сфере.

В феврале 2025 года местный регулятор CRU опубликовал документ, описывающий новые принципы присоединения ЦОД к энергосети. В частности, дата-центрам предложено самостоятельно заняться генерацией, необходимой для эксплуатации, а в некоторых случаях развернуть и мощности для хранения энергии. Дело в том, что ирландские ЦОД за восемь лет нарастили энергопотребление на 473 %.

Компания Bloom Energy опубликовала обновление отчёта 2025 Data Center Power Report, представленного ранее в текущем году. В нём сообщается, что операторы ЦОД всё чаще используют генерацию энергии при кампусах в качестве основного источника электроснабжения своих объектов. При этом у ЦОД, вероятно, сохранятся проблемы со своевременным доступом к электроэнергии, сообщается в докладе.

В докладе, передаёт Datacenter Dynamics, говорится, что при выборе площадки для строительства дата-центра всё важнее доступность электричества — 84 % респондентов назвали доступность в тройке главных критериев при выборе места. Строители дата-центров часто неверно оценивают время, в течение которого электроэнергия станет доступна объектам. Коммунальные компании сообщают о более длительных сроках присоединения на ключевых рынках США — на два года больше, чем рассчитывают гиперскейлеры и колокейшн-провайдеры.

Всё важнее становится локальная генерация электричества. Ожидается, что в 2030 году 38 % объектов ЦОД будут использовать генерацию энергии на месте, тогда как год назад речь шла всего о 13 %. Важно, что 27 % объектов к этому моменту, вероятно, будут целиком полагаться на локальную генерацию, хотя в прошлом году таких было порядка 1 %.

Источник изображения: Wolfgang Weiser/unsplash.com

Внедрение ИИ будет способствовать строительству более крупных и энергоёмких ЦОД. Ожидается, что средний размер дата-центра вырастет с приблизительно 175 МВт сегодня до 275 МВт к 2030 году и до 375 МВт к 2035 году. В компании считают, что обычные энергосети не успевают за ИИ ЦОД, именно поэтому участники отрасли берутся за локальную генерацию энергии.

Источник изображения: Bloom Energy

Согласно результатам опроса, операторы ЦОД ищут решения, которые обеспечат быстрые сроки развёртывания энергетической инфраструктуры, низкие выбросы и возможность справиться с интенсивными и нестабильными ИИ-нагрузками. Ещё одним долгосрочным приоритетом, хотя и менее важным, является сокращение углеродных выбросов. 95 % опрошенных подтвердили актуальность для них целей по сокращению выбросов и обеспечению экоустойчивого развития — даже если идти к этим целям придётся нелинейно.

Источник изображения: Bloom Energy

Последний отчёт основан на данных, собранных с апреля 2024 года по апрель 2025-го. Было опрошено около 100 человек, принимающих решения в рамках экосистемы обеспечения дата-центров энергией, в том числе были проведены глубинные интервью. В документе отражаются точки зрения топ-менеджмента гиперскейлеров, колокейшн-провайдеров, коммунальных служб и поставщиков ускорителей.

Американский регулятор North American Electric Reliability Corp. (NERC), отвечающий за надзор за электросетями и сопутствующей инфраструктурой в США, заявил, что подключение к сетям ЦОД в настоящее время весьма рискованно. Речь идёт об одной из самых серьёзных угроз надёжности сетей в краткосрочной перспективе, сообщает Bloomberg. Растущие кампусы ЦОД, занимающиеся майнингом криптовалют и ИИ-вычислениями, развиваются значительно быстрее, чем электростанции и линии электропередач, необходимые для обеспечения таких объектов электроэнергией.

В результате, как заявляется в отчёте NERC, такая ситуация может привести к нарушению стабильности энергосистемы в целом. В первую очередь это связано с тем, что дата-центрам необходимо огромное количество энергии в непредсказуемые интервалы времени. Кроме того, они очень чувствительны к перепадам напряжения, что делает их главным, плохо прогнозируемым фактором влияния на энергосистемы. Они попросту не готовы к такому режиму использования.

Как заявляют в NERC, в мировой «столице» ЦОД, регионе Северная Вирджиния, в июле 2024 года разом отключились дата-центры общей мощностью около 1,5 ГВт. В феврале текущего года из-за проблем с напряжением ситуация снова повторилась, затронув уже 1,8 ГВт мощностей. Считается, что отключения подобных масштабов могут иметь «волновой» эффект, распространяющийся на всю энергосеть страны. В отчёте NERC утверждается, что отключения нагрузки подобного масштаба сопоставимы с неожиданным включением в сеть крупной атомной электростанции. В результате из-за излишков энергии создаётся гигантский дисбаланс.

Источник изображения: Matt Richmond/unsplash.com

Расследование NERC показало, что в случае серии коротких сбоев в течение небольшого периода времени дата-центры не переключаются обратно на основную энергосеть — это приходится делать вручную, причём ЦОД в этом время часами питаются от резервных источников. Пока что такие резкие перепады не привели к катастрофам, но операторам энергосетей пришлось принимать меры для сокращения подачи электричества в сеть.

Более того, в будущем подобные проблемы, вероятно, станут более распространёнными, поскольку спрос на электричество для ЦОД в Вирджинии только растёт. Регулятор утверждает, что необходимо срочно найти способ максимально безболезненно интегрировать дата-центры в электросети. США всё ещё находятся на ранней стадии бума ИИ, который в Вашингтоне считают необходимым для обеспечения национальной безопасности.

В NERC заявили о необходимости разработки моделей, позволяющих лучше понять, как именно ЦОД используют электричество. Регулятор пришёл к выводу, что полезнее всего для обеспечения стабильности сетей будет применение аккумуляторных хранилищ.

В конце прошлого года сообщалось, что в 2028 году на дата-центры США может прийтись уже 12 % энергопотребления всей страны. По данным Международного энергетического агентства (IEA), в мировом масштабе энергопотребление ЦОД к 2030 году вырастет более чем вдвое, а из-за ИИ придётся сжигать больше угля и газа.

OpenAI планирует использовать вычислительные мощности Google Cloud. Несмотря на то, что OpenAI в сфере ИИ является прямым конкурентом Google, она намерена использовать эту облачную платформу, чтобы удовлетворить свои потребности в вычислительных ресурсах и диверсифицировать ресурсы, сообщает Reuters.

Издание ссылается на информацию трёх источников, отмечая, что соглашение является неожиданным, поскольку подразделение DeepMind компании Google напрямую соперничает с OpenAI в сфере искусственного интеллекта, а ChatGPT с его новыми функциями представляет угрозу поисковым сервисам Google.

Последняя, тем не менее предоставит, OpenAI дополнительные вычислительные мощности, чтобы помочь компании обучать и эксплуатировать свои ИИ-модели. Пока нет данных, станет ли OpenAI использовать фирменные TPU Google или будет применять в облаке только ускорители NVIDIA.

В OpenAI и Microsoft не комментируют новость. Ранее Microsoft выступала эксклюзивным поставщиком облачных услуг ИИ-стартапу благодаря ранним инвестициям в компанию, но спрос на вычислительные мощности у OpenAI продолжал расти, опережая возможности Microsoft. Поэтому последняя отказалась от эксклюзивного сотрудничества с некоторыми условиями.

Источник изображения: Growtika/unsplash.com

OpenAI объявила о проекте Stargate стоимостью $500 млрд в начале текущего года — компания действует в партнёрстве с SoftBank, Oracle и MGX из ОАЭ. Первый кампус строится в Абилине (Abilene, Техас). Предполагается, что Oracle купит для него около 400 тыс. ускорителей NVIDIA GB200. Изучается возможность и строительства кампусов Stargate в других местах, в том числе в ОАЭ.

В мае 2025 года OpenAI уже подписала облачное соглашение с CoreWeave на сумму $4 млрд, это стало развитием более ранней сделки с компанией на сумму $11,9 млрд. На этой неделе компания TD Cowen выступила с предположением, что Oracle ищет в США 5 ГВт ЦОД-мощностей для OpenAI, и это помимо общего проекта Stargate. По данным источников Reuters, ранее OpenAI пыталась заключить сделку с Google Cloud, но ей помешали обязательства перед Microsoft.

Компания Oracle намерена расширить присутствие на рынке дата-центров в США для поддержки рабочих нагрузок OpenAI. Как сообщают аналитики TD Cowen, особое внимание уделяется отдельным объектам мощностью порядка 1 ГВт, энергия которым будет доступна уже в конце 2026 и начале 2027 гг., сообщает Datacenter Dynamics.

Партнерство Oracle и OpenAI отчасти обусловлено предпочтением OCI SuperClaster с RDMA-интерконнектом, обеспечивающим высокую пропускную способность и низкие задержки. Сотрудничество также способствует развитию уже существующего проекта OpenAI на базе кампуса Abilene Stargate в Абилине (Техас), построенном Crusoe и Oracle.

Вместе с тем TD Cowen полагает, что новая пятилетняя сделка не связана со Stargate и была заключена напрямую между Oracle и OpenAI. В её рамках Oracle закупит мощности ЦОД, соответствующие требованиям OpenAI. За них Oracle будет взимать плату в размере $2,60–$3,00 за каждый ускоритель в час, при этом цены будут зависеть от типа чипов. Всего будет развёрнуто около 2,3 млн ускорителей.

Ранее OpenAI заявляла, что намерена не только сотрудничать с партнёрами, но строить и собственные дата-центры. В TD Cowen пока не знают, есть ли у Oracle эксклюзивные права на обслуживание этих 5 ГВт или за них придётся побороться с другими провайдерами. Также известно, что OpenAI подписала соглашение на $12 млрд с CoreWeave, а затем ещё на $4 млрд. Не исключено, что последняя также поборется за контракт.

Источник изображений: Oracle

В TD Cowen считают, что вне зависимости от того, кто будет исполнителем, предоставившим необходимые 5 ГВт, это позволит отрасли аренды ЦОД в США добиться рекордных показателей уже в 2025 году. Впрочем, в компании сомневаются, что к концу 2026 году в стране наберётся пять полностью запитанных площадок мощностью 1 ГВт каждая — не считая тех мощностей, которыми располагают некоторые бывшие майнеры криптовалют, сейчас преобразующие их для HPC.

По оценкам компании, капитальные затраты на ускорители составят $92 млрд (из расчёта $42 тыс./шт.), капитальные затраты на ЦОД составят ещё $67 млрд (из расчёта $13,5 млн/МВт). В сумме получает $159 млрд, так что не исключено привлечение сторонних инвесторов. Хотя сделка не обсуждалась в рамках проекта Stargate, вполне возможно, что часть средств будет получено именно от него.

На Stargate в США рассчитывают потратить до $500 млрд, также планируется реализация аналогичных проектов по всему миру. Так, в ОАЭ намерены реализовать такой проект. В TD Cowen рассчитывают, что мощность Stargate за рубежом составит 5 ГВт, проект будет подкреплён инвестициями со стороны ряда стран, по некоторым данным, рассматривались Израиль и Малайзия. Сейчас эмиссар OpenAI совершает поездку по Азиатско-Тихоокеанскому региону, ведя переговоры в Индии, Южной Корее, Австралии и Сингапуре. В Европе OpenAI ведёт переговоры с Великобританией, Францией и Германией.

Проблемы, связанные с высокопроизводительными вычислениями (HPC), угрожают инновациям в США, утверждает Джек Донгарра (Jack Dongarra), лауреат премии А. М. Тьюринга и один создателей рейтинга самых мощных суперкомпьютеров в мире TOP500, чьи разработки и реализации многих библиотек, включая EISPACK, LINPACK, BLAS, LAPACK и ScaLAPACK, сыграли важную роль в продвижении HPC. В статье, опубликованной The Conversation, Донгарра рассказал о прогрессе HPC и проблемах с инновациями в США.

Учёный отметил, что HPC являются одной из самых важных технологий в современном мире, позволяющей решать различные задачи — от прогнозирования погоды до поиска новых лекарств и обучения ИИ-моделей, которые слишком сложны или слишком велики для обычных компьютеров. Сейчас HPC находятся на переломном этапе, и выбор, который правительство США, исследователи и технологическая отрасль делают сегодня, может повлиять на будущее инноваций, национальной безопасности и мирового лидерства, предупреждает Донгарра.

Используя тысячи и даже миллионы чипов с передовыми системами памяти и хранения для быстрого перемещения и сохранения огромных объёмов данных, HPC-платформы позволять выполнять чрезвычайно подробные симуляции и вычисления, говорит Донгарра. Важность HPC ещё больше возросла с развитием ИИ-технологий, требующих огромных вычислительных мощностей для обучения. «В результате ИИ и HPC теперь тесно сотрудничают, подталкивая друг друга вперёд», — отметил учёный.

По словам Донгарра, сегмент HPC находится под большим давлением, чем когда-либо, с более высокими требованиями к системам по скорости, данным и энергопотреблению. Также он отметил, что HPC сталкиваются с некоторыми серьёзными техническими проблемами.

Донгарра назвал одной из ключевых проблем разрыв между производительностью чипов и подсистем памяти. «Представьте себе, что у вас есть сверхбыстрый автомобиль, но вы застряли в пробке — мощность бесполезна, если дорога не может с ней справиться», — говорит учёный. Точно так же подсистемы памяти не способны «прокормить» вычислительные блоки, которые простаивают, что отражается на эффективности всей вычислительной системы.

Источник изображения: OLCF

Ещё одна проблема HPC — энергопотребление. Закон масштабирования Деннарда, согласно которому с уменьшением размеров транзистора уменьшается и энергопотребление при росте производительности, прекратил своё действие в 2006 году. Теперь, чем мощнее компьютеры, тем больше они потребляют энергии. Чтобы исправить это, исследователи ищут новые способы проектирования как аппаратного, так и программного обеспечения HPC.

Также существует проблема с типами производимых чипов, отметил учёный. Сейчас индустрия чипов в основном сосредоточена на ИИ, который отлично работает с вычислениями с низкой точностью. Однако для многих научных приложений по-прежнему требуется FP64-вычисления. В частности, NVIDIA сделала ставку исключительно на ИИ, поэтому FP64-производительность новейших GB300 почти в 30 раз меньше, чему GB200. У AMD, по слухам, в следующем поколении Instinct будет сразу два варианта ускорителей MI430X с поддержкой FP64 и MI450X, полностью лишённый тензорных ядер с FP64. Но и она может сделать ставку только на ИИ.

Если производители прекратят выпускать чипы, которые требуются учёным, это негативно отразится на выполнении важных исследований. Таким образом тенденции в производстве полупроводников и коммерческие приоритеты могут разниться с потребностями научного сообщества, а отсутствие специализированного оборудования может помешать прогрессу в исследованиях. Можно попытаться создавать специализированные чипы для HPC, но это дорого и сложно. Исследователи, тем не менее, изучают возможность применения новых конструкций для изготовления чипов, включая чиплеты, чтобы сделать их более доступными.

В прошлом у США было преимущество в области HPC благодаря государственному финансированию, поддержке и открытости разработок, но теперь многие страны вкладывают значительные средства в HPC в стремлении снизить зависимость от иностранных технологий и выйти на лидирующие позиции в таких областях, как моделирование климата и персонализированная медицина. В Европе развивают программу EuroHPC, у Японии есть собственный суперкомпьютер Fugaku (а скоро будет ещё один), а у Китая — целая серия «автохтонных» машин.

Источник изображения: WIkipedia / DoE

Правительства стран понимают, что HPC являются ключом к их национальной безопасности, экономической мощи и научному лидерству, отметил Донгарра, подчеркнув, что у США всё ещё нет чёткого долгосрочного плана на будущее. Другие страны развивают это направление быстро, а без национальной стратегии США рискуют отстать, предупредил он: «Национальная стратегия США должна включать финансирование создания новых машин и обучение людей их использованию. Она также должна включать партнёрство с университетами, национальными лабораториями и частными компаниями. Самое главное, что план должен быть сосредоточен не только на оборудовании, но и на ПО и алгоритмах, которые делают HPC полезными», — заявил учёный.

Он отметил, что некоторые шаги в этом направлении уже предприняты, включая принятие в 2022 году «Закона о чипах и науке» (CHIPS and Science Act) и создание управления, которое поможет превратить научные исследования в реальные продукты. В 2025 году также была сформирована целевая группа Vision for American Science and Technology, призванная объединить некоммерческие организации, академические круги и промышленность для помощи правительству в принятии решений. Кроме того, получили развитие квантовые вычисления. Но они пока находятся на ранних стадиях и, скорее всего, будут дополнять, а не заменять традиционные HPC. Поэтому важно продолжать инвестировать в оба вида вычислений.

Донгарра назвал это правильными шагами, но они не решат проблему поддержки HPC в долгосрочной перспективе. Помимо краткосрочного финансирования и инвестиций в инфраструктуру, учёный предложил:

• осуществлять долгосрочные федеральные инвестиции в НИОКР в области HPC, включая передовое оборудование, ПО и энергоэффективные архитектуры;
• производить закупку и развёртывание передовых вычислительных систем в национальных лабораториях и университетах;
• заниматься развитием кадров, включая обучение параллельному программированию, численным методам и интеграции ИИ-HPC;
• согласовывать планы по выпуску оборудования, гарантируя, что разработка коммерческих чипов будет совпадать с потребностями научных и инженерных приложений;
• использовать устойчивые модели финансирования, на которые не повлияют геополитические факторы;
• стимулировать государственно-частное партнёрство для преодоления разрыва между академическими исследованиями, отраслевыми инновациями и потребностями национальной безопасности.

Донгарра отметил, что HPC — это больше, чем просто быстрые суперкомпьютеры. Это основа научных открытий, экономического роста и национальной безопасности. Если США примут предложенные меры, то можно гарантировать, что HPC продолжат поддерживать инновации в течение десятилетий.

Китайский IT-гигант Tencent уверен, что накопил достаточно высокопроизводительных ускорителей для обучения новых ИИ-моделей в течение многих лет. Отчасти это объясняют тем, что в КНР нашли более эффективные способы работы с ИИ-нагрузками, чем в США, сообщает The Register.

В ходе подведения финансовых итогов I квартала 2025 года президент Tencent Мартин Лау (Martin Lau), объявил, что у компании «довольно большой запас чипов», которые компания успела приобрести до новых ограничений со стороны Соединённых Штатов. Часть будет использоваться для приложений, которые принесут «немедленную прибыль» — вроде рекламных и рекомендательных систем. Часть пойдёт на обучение ещё нескольких поколений LLM с использованием передовых методов, позволяющих использовать минимально возможное количество ускорителей.

Сообщается, что в последние месяцы в КНР стали отходить от американской концепции «масштабирования», согласно которой обучающий кластер надо постоянно увеличивать — хороших результатов можно добиться и без этого, в том числе на этапе пост-обучения. По словам Лау, агентный и рассуждающий ИИ требуют больше ускорителей сам по себе, но оптимизация ПО поможет ещё больше повысить эффективность инференса. Поэтому Tencent намерена вкладываться в повышение эффективности использования доступных ресурсов — например, обучение более мелких моделей для более узких задач, требующих меньше мощностей.

Источник изображения: chen zy/unsplash.com

Как заявил Лау, компания рассматривает и альтернативы недоступным более ускорителям NVIDIA. Потенциально компания может использовать и другие ускорители и аппаратные решения, включая ASIC-модули и даже обычные GPU в некоторых случаях, в том числе для более мелких моделей. Высказывания Лау предполагают, что попытки США заблокировать экспорт высокопроизводительных ускорителей в Китай не принесли ожидавшихся результатов — вместо этого Tencent добилась прогресса в оптимизации и инновациях.

Несколько противоречат оптимистичным заявлениям Лау высказывания генерального директора Tencent Пони Ма (Pony Ma), который подчеркнул, что облачный бизнес фактически подразумевает перепродажу мощностей ускорителей, поэтому сейчас для компании, на фоне дефицита, это направление стало менее приоритетным. Другими словами, дефицит всё же имеется.

В любом случае на данный момент компания находится в превосходном состоянии. За I квартал выручка выросла на 13 % год к году до $25,1 млрд, а валовая прибыль — на 20 % до $14 млрд. Компания насчитывает 1,4 млрд активных пользователей Weixin и WeChat ежемесячно, а новая рекламная платформа на базе ИИ только улучшает показатели. Компания является не только рекламным посредником, но и активно занимается стримингом видео и аудио, а доходы от её игр в последнее время резко выросли.

Источник изображения: Donald Wu/unsplash.com

Пока торговая война между США и Китаем смешала планы многих бизнесов, но Лау предлагает подождать и посмотреть на результаты в следующем квартале. По его словам, правительство оказывает большую поддержку, что компенсирует новые высокие тарифы.

В своё время китайский стартап DeepSeek сумел доказать, что в мире ИИ можно добиться больших результатов относительно малыми средствами. Хотя позже выяснилось, что экономичность его моделей не так высока, как утверждалось, американское технологическое превосходство всё равно было поставлено под вопрос.