مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي تنتظر الآن خطوط الكهرباء، لا شحنات الرقائق

مركز بيانات الذكاء الاصطناعي المخطط له من أوراكل في ويسكونسن متأخر، والسبب ليس السيليكون. المشروع ينتظر موافقة تنظيمية لاتصال بالشبكة الكهربائية، مما يضع تسليم العملاء في 2027 في خطر. وفي الفترة نفسها تقريباً، اجتازت أكثر من 800 مليون دولار من السعة الجديدة موافقات الشبكة أو التخطيط: مجمع بقدرة 250 ميغاواط في بيهاجوكي، فنلندا، تجاوز المعارضة المحلية، ومشروع بقيمة 270 مليون دولار في مصر، وتمويل من الاتحاد الأوروبي بقيمة 401 مليون يورو في بولندا، و80 مليون يورو في فرنسا. كل من هذه المشاريع يعتمد على البنية التحتية للطاقة، لا على إمدادات الرقائق.

على مدى عامين كانت المحادثة حول البنية التحتية للذكاء الاصطناعي تدور حول المسرعات. هذا يتحول. القيد الذي يقرر الآن ما إذا كان مركز البيانات سيفتتح في الموعد المحدد يقع قبل رف الخوادم في سلسلة التوريد.

تجاوز الرف قدرة المبنى

رف مُحسَّن للذكاء الاصطناعي يطلب الآن ما بين 30 كيلوواط إلى أكثر من 100، وبعض عمليات النشر تتجاوز 150 كيلوواط. الرف المؤسسي التقليدي يستهلك جزءاً صغيراً من ذلك. هذه ليست زيادة هامشية يمكن استيعابها بواسطة غرف الكهرباء وحلقات التبريد الحالية. إنها تتطلب محطات فرعية جديدة، وسعة محولات جديدة، وفي كثير من الحالات تبريداً سائلاً ممدداً في الأرضية.

الأرقام على جانب الكهرباء كبيرة بما يكفي لتكون مهمة على المستوى الوطني. يبلغ استهلاك مراكز البيانات في الولايات المتحدة حوالي 180 تيراواط ساعة اليوم، وتضع التوقعات الموثوقة هذا الرقم عند 400 إلى 600 تيراواط ساعة بحلول 2030. هذا نوع نمو الطلب الذي يحوّل شركة المرافق إلى شريك يملك قوة تفاوضية، ويحوّل قائمة انتظار الربط بالشبكة إلى خطر على الجدول الزمني.

تأخير أوراكل في ويسكونسن هو أوضح مثال. تبني الشركة لعملاء الذكاء الاصطناعي لديهم التزامات في 2027، ويمكن أن تتأخر موافقة النقل الكهربائي لأرباع كاملة دون أن يتمكن أي شخص لدى مورّد الرقائق من المساعدة.

المشغّلون يتحولون إلى شركات طاقة

كان الرد هو التكامل الرأسي. يوقّع مشغّلو مراكز البيانات الآن اتفاقيات شراء الطاقة، ويستثمرون في التوليد، وفي بعض الحالات يبنون الاتصال بأنفسهم. احتاج مشروع إنترون في فنلندا إلى تجاوز قيود تقسيم المناطق، وهذا ما يحدث عندما يكون حمل بقدرة 250 ميغاواط كبيراً بما يكفي للهيمنة على تخطيط الشبكة المحلية.

هذا يغيّر اقتصاديات مركز البيانات بطريقة يسهل تفويتها. تاريخياً، كانت اختيارات المواقع تُحسَّن وفق تكلفة الأرض، ومسارات الألياف، والحوافز الضريبية. كانت الطاقة مجرد فاتورة مرافق. الآن أصبح توافر الطاقة بوابة على الجدول الزمني، وغالباً ما تكون أرخص أرض قرب مركز سكاني أسوأ مكان للبناء لأن الشبكة محمّلة بالفعل.

لهذا تتجمّع المشاريع الجديدة حيث تتجمّع. تمتلك دول الشمال قدرة كهرومائية وهواءً بارداً. تمتلك مصر توليداً رخيصاً وقرباً من الطلب الأوروبي والشرق أوسطي. تستخدم بولندا وفرنسا أموالاً عامة لجعل الاتصالات تحدث بشكل أسرع. النمط لا يتعلق بالتقنية. بل يتعلق بالكهرباء والحرارة.

تبيّن أن الذاكرة هي النقص الآخر

بينما كانت الصناعة تراقب الطاقة، اشتدّ قيد ثانٍ. أصبحت ذاكرة النطاق الترددي العالي (HBM) أندر مُدخل في الرف. يُتداول HBM4 من ميكرون بنحو 15 ضعف قيمة الوحدة من DRAM القياسية بالوزن. هذه إشارة سعرية قوية بما يكفي لإعادة ترتيب سلاسل التوريد، لأن HBM ليست سلعة يمكن استبدالها بجزء أرخص عندما يكون التوافر ضيقاً.

الاختلال التاريخي صارخ. نمت إنتاجية الحوسبة في رقائق الذكاء الاصطناعي بنحو مليون مرة على مدى عمر الصناعة، بينما نما عرض النطاق الترددي للذاكرة بمعامل يقارب 40. تستطيع المسرعات تنفيذ العمليات الحسابية أسرع بكثير مما تستطيع الذاكرة تغذيتها، ولهذا تكتسب الحلول البديلة أهمية كبيرة. يقلّل التكميم FP8 وFP4 من بصمة الذاكرة لنموذج إلى النصف والربع، وتقنيات مثل خليط الخبراء (mixture-of-experts) تنشّط شريحة صغيرة من المعاملات لكل رمز (token)، بحيث لا يحتاج نموذج يضم تريليونات من المعاملات الإجمالية إلى وجودها كلها مقيمة في الذاكرة في آن واحد.

هذه التقنيات ليست تحسينات تُطبَّق إذا كانت لديك سعة فائضة. إنها السبب في أن أحمال العمل تتسع أصلاً، وهي تقيّد أي معماريات النماذج تكون عملية للنشر. الفريق الذي يختار بين نموذجين يوازن الآن بين عرض النطاق الترددي للذاكرة لكل رمز وبين درجات المعايير بالقدر نفسه من الثقل.

الذاكرة تقرر أي المعماريات ستُطلق

قيد الذاكرة لا يقتصر على الحد من العرض. إنه يشكّل ما يتم بناؤه.

النموذج ذو نافذة السياق الكبيرة جداً يجب أن يحتفظ بذاكرة تخزين مؤقت كبيرة للمفاتيح والقيم أثناء الاستدلال، وتتنافس ذاكرة التخزين المؤقت هذه مع الأوزان على الذاكرة نفسها. المعماريات التي بدت فعّالة على الورق تصبح غير عملية عندما يتجاوز حجم ذاكرة التخزين المؤقت وحدها ما يمكن أن يتسع على جهاز. لهذا انتقلت التقنيات التي تقايض الحوسبة بالذاكرة، بما في ذلك ترحيل ذاكرة التخزين المؤقت إلى ذاكرة المضيف أو ضغطها، من فضول بحثي إلى مكوّنات قياسية.

النتيجة هي أن قرارات المعمارية تتبع بشكل متزايد توافر الذاكرة بدلاً من العكس. الفريق الذي يريد سياقاً أطول عليه أن يقرر ما إذا كان تحسّن الدقة يبرر فاتورة الذاكرة، وغالباً ما تعتمد الإجابة على أي جيل من المسرعات يمكنه الحصول عليه فعلاً. تلك قرارات سلسلة توريد ترتدي ثياب تصميم النموذج.

ذاكرة النطاق الترددي العالي تجعل هذا أكثر حدة لأنها منتج متخصص بقاعدة موردين صغيرة. يمكن توريد DRAM القياسية من نطاق واسع واستبدالها. تُنتَج HBM من قِبل عدد قليل من المصنّعين، وتأتي في حزم ثابتة، وتُخصَّص قبل وقت طويل. لا يُحلّ النقص بدفع المزيد. بل يُحلّ بالانتظار.

لماذا يغيّر هذا خريطة المنافسة

عندما كانت الرقائق هي القيد، كانت الأفضلية للشركة التي تملك أفضل مسرع، وكان المشترون يقفون في الطابور. وعندما تصبح الطاقة والذاكرة هما القيد، تنتقل الأفضلية إلى من يستطيع تأمين ميغاواطات وتخصيصات الذاكرة، وهو ما يفضّل الشركات ذات الميزانيات العمومية القوية والعلاقات طويلة الأمد مع شركات المرافق والصبر على بناء التوليد.

هذه مجموعة مختلفة من الرابحين. مزوّد سحابي جيد التمويل يوقّع اتفاقية طاقة لمدة 20 عاماً يمتلك ميزة لا يستطيع فريق هندسي مجاراتها بنواة (kernel) أفضل. يعني هذا أيضاً أن الجغرافيا تعود لتكون مهمة، لأن الكهرباء محلية ومصانع الذاكرة قليلة.

هناك تأثير من الدرجة الثانية. إذا بقيت قوائم انتظار الربط طويلة، يزداد الضغط لاستخدام السعة الموجودة بكفاءة أكبر. وهذا يفضّل تقنيات مثل التكميم وفك الترميز التخميني، ويفضّل نماذج أصغر يمكن تقديمها على عتاد مثبّت بالفعل بدلاً من عتاد لا يزال ينتظر محطة فرعية.

ما الذي يجب مراقبته

قائمة انتظار الربط بالشبكة. إذا استغرقت الموافقات للأحمال الكبيرة وقتاً أطول العام المقبل مما استغرقته هذا العام، فستتأخر مشاريع أكثر، ويصبح خطر الجدول الزمني افتراضاً تخطيطياً بدلاً من مفاجأة.

منحنى أسعار الذاكرة. يخبرك تسعير HBM نسبةً إلى DRAM القياسية بمقدار العلاوة التي سيدفعها المشترون مقابل عرض النطاق الترددي. إذا تقلّصت العلاوة، فقد لحق العرض بالطلب. وإذا اتسعت، فإن النقص يحدد المزيد من خارطة الطريق.

ما إذا كان المشغّلون يواصلون شراء التوليد. كل مركز بيانات يتحول إلى شركة طاقة يغيّر قائمة عملاء صناعة المرافق. إذا امتلك عدد قليل من المشغّلين الكبار سعة توليد ذات معنى، فسيُبنى الجيل التالي من سعة الذكاء الاصطناعي حيث يمكنهم إنتاج الطاقة بدلاً من حيث توجد الطاقة بالفعل.

تستمر قصة الرقائق، لكنها لم تعد تحدد الموعد النهائي. المشاريع التي ستفتتح في الموعد المحدد في 2027 ستكون تلك التي حلّت مسألة الربط وتخصيص الذاكرة أولاً، وسيكون المسرع الذي تشحنه هو الجزء السهل.