Come le aziende tech soddisfano la fame di energia dell’IA

Con l’aumento del fabbisogno energetico dei data center, gli hyperscaler diventano più creativi
I giganti tecnologici americani sono i padroni del regno digitale. Tuttavia, mentre scommettono somme ingenti sull’intelligenza artificiale (IA), le loro ambizioni si scontrano con i limiti del mondo fisico. La carenza di chip e di apparecchiature per i data center, come trasformatori e commutatori, comporta un aumento dei prezzi e lunghi tempi di attesa. Altrettanto urgente è l’accesso all’energia, poiché le utility faticano a soddisfare la domanda della Silicon Valley. Il 24 luglio il presidente Donald Trump ha pubblicato un “piano d’azione per l’IA” che descrive la stagnazione della capacità energetica americana come una minaccia al “dominio dell’IA” del Paese. Come stanno affrontando le grandi aziende tecnologiche il peggioramento della crisi energetica? – scrive The Economist.

La domanda sta aumentando vertiginosamente grazie ai piani sempre più ambiziosi in materia di IA dei giganti dell’hyperscaling – Alphabet, Amazon, Microsoft e Meta – che dipendono tutti dai data center per fornire i propri servizi. Il 23 luglio Alphabet, proprietaria di Google, ha dichiarato che aumenterà la sua spesa in conto capitale per il 2025 di 10 miliardi di dollari, portandola a 85 miliardi, per un totale previsto per gli hyperscaler di 322 miliardi di dollari quest’anno, rispetto ai 125 miliardi di quattro anni fa, mentre investono in data center più grandi e più energivori. Mark Zuckerberg, il capo di Meta, ha recentemente presentato il progetto Prometheus, un cluster di centri di questo tipo in Louisiana che copre un’area grande quasi quanto Manhattan.

Le nuove strutture consumano più elettricità che mai. Un rack di server pieno di chip AI richiede circa dieci volte più energia rispetto a una versione non AI di pochi anni fa. Uno studio del Lawrence Berkeley National Laboratory ha rilevato che nel 2023 i data center americani hanno consumato 176 terawattora (twh) di elettricità. Si prevede che questo dato aumenterà fino a raggiungere tra i 325 twh e i 580 twh entro il 2028, ovvero il 7-12% del consumo totale degli Stati Uniti, con gli hyperscaler che ne rappresenteranno circa la metà.
La situazione è ulteriormente complicata dalle mutevoli esigenze dell’intelligenza artificiale. La maggior parte della potenza di calcolo è ora dedicata all’addestramento dei modelli di intelligenza artificiale. Con la diffusione della tecnologia, una parte sempre maggiore sarà utilizzata per l’“inferenza”, ovvero quando un sistema di intelligenza artificiale risponde a una richiesta. Per accelerare le risposte, molti operatori del settore sostengono che i data center di inferenza devono essere vicini a dove le persone utilizzano il software. Ma trovare terreni e energia disponibili è ancora più difficile vicino alle città.

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Un’altra strategia consiste nell’allearsi con concorrenti più piccoli. A giugno Google ha annunciato che avrebbe affittato capacità di data center da CoreWeave, un fornitore di cloud AI che ha già firmato un accordo di leasing quinquennale da 10 miliardi di dollari con Microsoft. Parte della capacità di questi “neocloud” proviene dal riutilizzo di strutture un tempo utilizzate per il mining di criptovalute.
Le aziende tecnologiche stanno anche setacciando il territorio alla ricerca di nuove fonti di energia. Amazon Web Services aveva in programma di acquistare e sviluppare un data center alimentato a energia nucleare da Talen Energy, un produttore di energia elettrica. L’accordo è stato bloccato dalle autorità di regolamentazione per timore di un aumento delle bollette dei residenti locali. Il 15 luglio Google ha annunciato un accordo da 3 miliardi di dollari per l’energia idroelettrica proveniente da una diga in Pennsylvania. Gli hyperscaler stanno inoltre assumendo un ruolo sempre più importante nella commissione diretta di progetti energetici. Ciò non include solo la stipula di accordi diretti con le aziende elettriche, ma anche la costruzione di capacità di generazione nei data center, al fine di ridurre la dipendenza dalle connessioni alla rete.
Un sondaggio condotto da Bloom Energy, un fornitore di energia, rivela che i responsabili dei data center prevedono che entro il 2030 il 27% delle strutture disporrà di energia in loco, mentre lo scorso anno tale percentuale era solo dell’1%. A dicembre Google ha firmato un accordo da 20 miliardi di dollari con Intersect Power, uno sviluppatore, per costruire un data center e un parco solare con accumulo in batterie. Parte dell’energia per il progetto Prometheus di Meta proverrà dal gas naturale estratto in loco.

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Rendere la rete più flessibile è un altro modo per garantire un approvvigionamento energetico affidabile. Tyler Norris della Duke University afferma che i sistemi elettrici sono progettati per soddisfare picchi di domanda estremi. Una mattina calda e soleggiata in Texas, ad esempio, spinge le persone ad accendere i condizionatori. Se i data center accettassero di non utilizzare l’energia della rete nelle ore di punta, attingendo alle batterie o utilizzando generatori in loco, sarebbe possibile aggiungere più energia alla rete senza sovraccaricarla.

Gli operatori dei data center che adottano questa strategia potrebbero ottenere la priorità nella coda per l’alimentazione dalla rete. xai, di proprietà di Elon Musk, ha partecipato a un programma di flessibilità per il suo data center di Memphis. SemiAnalysis, un istituto di ricerca, sostiene che ciò abbia contribuito a garantire un accesso più rapido all’elettricità. I giganti della tecnologia stanno fornendo supporto anche in altri modi. Google ha collaborato con ctc Global, un produttore di cavi, per aiutare le aziende di servizi pubblici e gli Stati a potenziare le linee di trasmissione.
Una strategia finale è quella di andare all’estero. La capacità dei data center è destinata a crescere vertiginosamente nei paesi del Golfo, dove grandi fondi sovrani stanno finanziando gli sviluppi. La Spagna, con la sua abbondante energia solare, è un’altra destinazione popolare. La Malesia era stata il punto caldo dei data center in Asia, grazie anche all’energia a basso costo, ma un sovrapprezzo per i data center entrato in vigore il 1° luglio potrebbe scoraggiare gli hyperscaler.
Fare la scelta giusta è fondamentale. La costruzione di enormi data center può comportare dei problemi. Il “Progetto Stargate”, guidato da Openai, una startup di intelligenza artificiale, e SoftBank, un gigante giapponese degli investimenti tecnologici, avrebbe subito delle battute d’arresto a causa di disaccordi sui fornitori di energia e sulla scelta del sito.