ملخص: تناقش هذه المقالة كيف أصبحت مراكز البيانات في قلب مستقبل الذكاء الاصطناعي، لكنها في الوقت نفسه تواجه تحديات بيئية متزايدة بسبب استهلاكها الهائل للطاقة والمياه. وتسلط الضوء على حلول مبتكرة مثل التبريد بالسائل، وإعادة استخدام الحرارة، والاعتماد على الطاقة المتجددة، والذكاء المكاني لمراقبة الأداء الحراري، مؤكدة أن بناء مراكز بيانات أكثر كفاءة واستدامة لم يعد خياراً، بل شرطاً أساسياً لمواكبة طفرة الذكاء الاصطناعي من دون الإضرار بالمجتمعات والبيئة.
- تدعم مراكز البيانات نمو استخدام الذكاء الاصطناعي، لكنها تحتاج في المقابل إلى موارد مثل الطاقة والمياه لكي تقوم بذلك.
- إن دعم الاستخدام المتزايد للذكاء الاصطناعي يعني إعادة التفكير في تصميم مباني مراكز البيانات للحد من الفجوات التي تهدر الطاقة.
- ويُعدّ تحويل الأفكار الواعدة إلى أثر قابل للتوسّع محوراً رئيسياً في الاجتماع السنوي للأبطال الجدد التابع للمنتدى الاقتصادي العالمي، المعروف أيضاً باسم “دافوس الصيفي”، في الصين من 23 إلى 25 يونيو 2026.
مع التسارع الكبير في استخدام الذكاء الاصطناعي، يخلق الطلب المتزايد على الطاقة في مراكز البيانات اللازمة لدعم هذا النمو فرصاً عبر العديد من القطاعات، من خلق الوظائف إلى بناء الثروات في مجالات العقارات التجارية والبناء والتكنولوجيا وتمويل المشاريع. لكن مع توقع توسّع قطاع مراكز البيانات عالمياً بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 14% حتى عام 2030، فإنه سيحتاج إلى استثمارات في البنية التحتية قد تصل إلى 3 تريليونات دولار.
كما أن طفرة مراكز البيانات تثير جدلاً في المجتمعات المحلية، وتتحول إلى قضية سياسية ساخنة. فإلى جانب الاضطرابات التي قد تسببها أعمال البناء في الأحياء السكنية، تستهلك مراكز البيانات كميات هائلة من الطاقة والمياه.
ويتوقع محللو “غارتنر” أن يتضاعف استهلاك الكهرباء في مراكز البيانات حول العالم بحلول عام 2030، بينما يفيد معهد الدراسات البيئية والطاقة بأن بعض مراكز البيانات الكبيرة قد تحتاج إلى ما يصل إلى 5 ملايين غالون من المياه يومياً. ومن المتوقع أن تستمر هذه المتطلبات في الارتفاع مع بناء المزيد من مراكز البيانات.
لكن هناك فرصة لبناء مراكز بيانات مستقبلية بطريقة واعية ومسؤولة. فمن شأن خطة دقيقة، مدروسة بعناية ومنفذة بشكل متأنٍ، أن تتيح تسريع الابتكار المدفوع بالذكاء الاصطناعي من دون عواقب بيئية. ومن الممكن تحقيق توازن بين احتياجات الجهات المعنية بمراكز البيانات ومخاوف المواطنين.
كيف يمكن لمراكز البيانات معالجة أزمة الطاقة؟
تشمل المقاربات الفعالة الثلاث لمعالجة تحديات الطاقة الحالية في مراكز البيانات ما يلي:
1. التبريد بالسائل وإعادة استخدام الحرارة
يحل التبريد بالسائل وإعادة استخدام الحرارة محل أنظمة نفخ الهواء التقليدية لامتصاص حرارة مراكز البيانات ونقلها. وبدلاً من إطلاق هذه الحرارة في الغلاف الجوي، يُعاد توظيفها لتلبية احتياجات أخرى داخل المبنى أو توزيعها عبر شبكة أوسع لخفض احتياجات الطاقة لدى الشركات أو المساكن القريبة.
2. وضع مراكز البيانات بالقرب من مصادر الطاقة المتجددة
إن وضع مراكز البيانات في الموقع نفسه أو بجوار موقع للطاقة المتجددة، مثل مزرعة رياح أو محطة طاقة شمسية، يقلل من سحب الكهرباء من الشبكة. فبدلاً من استهلاك طاقة كان يمكن أن يستخدمها المجتمع المحلي، يصبح لدى مركز البيانات مصدره الخاص.
3. برمجيات التحسين التنبؤية
تستخدم تقنيات التحسين التنبؤية الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لتوقع المشكلات المحتملة في مراكز البيانات ومعالجتها، مثل ارتفاع الحرارة، قبل أن تؤثر سلباً في العمليات.
ويساعد ذلك على تقليل فقدان الطاقة الناتج عن تدفق الهواء غير الفعال وتلف الكابلات. كما يلتقط بيانات الاستخدام والحرارة التي تكشف المشكلات في الوقت الفعلي وترصد الاتجاهات بمرور الوقت. ويمكن لهذه البيانات أن تدعم توزيع الأحمال بشكل أكثر كفاءة، وجدولة الصيانة، وتحسين المعدات عموماً.
إعادة التفكير في تصميم مراكز البيانات
إن إدخال منهجيات وتقنيات جديدة في مراكز البيانات الحديثة أو تحديث المباني القائمة ليس سوى جزء من الحل. فدعم الذكاء الاصطناعي يعني إعادة التفكير في التصميم الأساسي لمبنى مركز البيانات، لأن هناك فجوات لا تزال تهدر الطاقة بسبب تدفق الهواء غير الفعال، وتلف الكابلات، والاعتماد على عمليات التركيب اليدوية والفحوصات البطيئة للمعدات.
أحد أسباب ذلك هو أن أعباء الحوسبة التقليدية قد تغيرت. فبعدما كانت وحدات المعالجة المركزية هي المعيار الافتراضي لتشغيل الأحمال، بدأت تتراجع إلى الخلفية مع تزايد حاجة الذكاء الاصطناعي اليوم إلى وحدات معالجة رسومية أقوى وأكثر استهلاكاً للطاقة. وغالباً ما يتطلب استيعاب معدات وحدات المعالجة الرسومية الجديدة تركيب تجهيزات إضافية، وهو أمر قد يستغرق أشهراً ويجب أن يتبعه فحص سلامة يدوي.
وتعتمد هذه الفحوصات على العين البشرية والكاميرات الحرارية المحمولة التي تمسح منطقة معينة لالتقاط قراءات الحرارة. ومع توليد الذكاء الاصطناعي لأحمال حرارية أكثر كثافة وأقل استقراراً وقابلة للتغير، يصبح من الصعب تحديد المواقع الدقيقة التي تتولد فيها أعلى درجات الحرارة. ويرجع ذلك إلى نقص الرؤية الواضحة لأداء الطاقة الحرارية وحدودها داخل مباني مراكز البيانات.
ونتيجة لذلك، لا تستطيع هذه الفحوصات اليدوية مواكبة الحاجة إلى مراقبة مستمرة لكامل مركز البيانات بحثاً عن مشكلات مثل ارتفاع الحرارة. كما أن نقص المهنيين المهرة في مجال مراكز البيانات يزيد هذه التحديات تعقيداً. ويُعد هذا أحد أكبر المخاطر وأكثرها إغفالاً في إدارة مراكز البيانات وبنائها اليوم.
بناء مراكز بيانات المستقبل
يفيد “معهد أبتايم” بأن نصف مالكي ومشغلي مراكز البيانات يتتبعون المقاييس اللازمة لتقييم استدامتهم والوفاء بالمتطلبات التنظيمية. كما بدأت مراكز البيانات الآن في التقاط أداء الطاقة الحرارية باستخدام الذكاء المكاني القائم على البيانات الحرارية.
ويمكن لهذا النهج رصد الحالات غير الطبيعية، مثل التوزيع غير المتساوي للحرارة أو النقاط الساخنة، وهي أمور قد لا تلاحظها العين البشرية أو قد لا تكتشفها الخوارزميات إلا بعد أن يصبح الوضع حرجاً.
وباعتباره مستشعراً من دون كاميرا، يوفر الاستشعار المكاني القائم على الحرارة لمشغلي مراكز البيانات رؤية فورية لاستهلاك الطاقة ومخرجات الحرارة، وصولاً إلى أدق المستويات. وعندما تُدمج هذه البيانات في لوحة معلومات تعرض أداء المبنى، فإنها تساعد على ضمان توجيه الطاقة فقط إلى الأماكن التي تحتاج إليها.
ويمكن لهذه الرؤى أن تؤدي إلى استجابات أسرع وتخطيط أكثر استراتيجية بناءً على صورة أدق لظروف مركز البيانات. كما أنها تعالج مشكلة الدقة التي تظهر عند استخدام التوائم الرقمية، وهي النسخ الافتراضية للبنية التحتية المادية للمنشأة. فدقة نماذج التوأم الرقمي لا تتجاوز دقة بيانات المستشعرات التي تُغذّيها. ومن دون استشعار مادي مستمر، يعكس التوأم الرقمي النية لا الواقع، وهو ما قد يؤدي إلى مفاجآت مكلفة.
ويمكن للذكاء المكاني، كجزء من استراتيجية شاملة لكفاءة مراكز البيانات، أن يقلل الطلب على الطاقة. وتؤكد الأبحاث المحكمة أن أنظمة التحكم في المباني القائمة على الاستخدام يمكن أن تخفض استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 20% و30% من خلال مواءمة ناتج التبريد مع الطلب الفعلي. وسيساعد ذلك على تحقيق توازن بين احتياجات مركز البيانات واحتياجات جيرانه. كما سيساعد مراكز البيانات على إظهار أي انخفاضات ملموسة في استهلاك الموارد.
تقع مسؤولية تحسين البنية التحتية من أجل كفاءة الطاقة على عاتق الجهات التي تبني مراكز البيانات وتديرها. وعندها فقط يمكننا إجراء نقاشات أكثر إنتاجية حول التخطيط لمراكز بيانات المستقبل.
