بحران خنکسازی، تهدید جدید زیرساختهای دیجیتال
رسانهها و کارشناسان صنعت فناوری در روزهای پایانی نوامبر ۲۰۲۵ با هشدار نسبت به یک تهدید زیرپوستی، اما بنیادی کمبود توانایی مراکز داده در خنکسازی زیر بار کاری سنگین هوش مصنوعی روبهرو هستند. افزایش بیسابقه تقاضا برای خدمات ابری و مدلهای هوش مصنوعی باعث شد ظرفیت پردازشی و سرورهای مراکز داده چند برابر شود اما همزمان تولید گرما هم به شکلی چشمگیر بالا رفته است.
به گزارش برنا، این بحران تازه نیست اما آنچه آن را به صف نخست دغدغههای جهانی برده، وقفهای گسترده در خدمات یکی از بزرگترین بورسهای جهان، «CME Group»، است نشانهای که نشان داد حتی بزرگترین و پیشرفتهترین زیرساختها هم در برابر چالش خنکسازی آسیبپذیرند.
وقتی گرما بورس جهانی را فلج کرد
در ۲۷ نوامبر ۲۰۲۵، CME Group که معاملات ارزی، کالا، اوراق قرضه و سایر داراییها را پوشش میدهد، دچار اختلال بزرگ شد. منبع این اختلال، گرمای بیش از حد و شکست سیستم خنککننده یکی از مراکز داده متعلق به CyrusOne در حومه شیکاگو بود. سرورها که برای پردازش تراکنشهای عظیم مالی و دادههای بازار کار میکردند، به دلیل گرمای زیاد ناشی از مصرف بالای برق و تراکم سرورها دچار اختلال شدند. تیم مهندسی CyrusOne ظرف ۲۴ ساعت بر روی سیستم خنککننده کار کرد تا آن را به کار بازگرداند.
به گفته کارشناسان، این حادثه صرفا یک هشدار نیست، بلکه زنگ خطری است برای صنعت دیتاسنتر که با جهش بیسابقه در تقاضای هوش مصنوعی روبهروست. با افزایش استفاده از GPUها و سرورهای سنگین هوش مصنوعی، چگالی برق و گرما به حدی رسیده که سیستمهای سنتی خنکسازی مبتنی بر هوا (air‑cooling) دیگر کافی نیستند.
پیچیدگی روزافزون هوش مصنوعی و سرورهای پرقدرت
سرورهای مخصوص هوش مصنوعی و رایانش ابری، مصرف انرژی بسیار بالایی دارند بهطوری که توان مصرفی هر رک (rack) پیشرفته میتواند به صدها کیلووات برسد. این موضوع یعنی هر متر مربع مرکز داده ممکن است مشابه چندین خانه مسکونی انرژی مصرف و گرما تولید کند.
با توجه به رشد فزاینده مدلهای بزرگ هوش مصنوعی (مانند مدلهای زبانی یا پردازش تصویر)، تعداد سرورها و GPUها در مراکز داده بهسرعت در حال افزایش است؛ این تقاضاست که مصرف برق و در نتیجه گرمای تولیدی را نیز بهصورت نمایی بالا میبرد.
از سوی دیگر، تغییرات اقلیمی (گرمتر شدن زمین، افزایش دماهای محیطی) فشار بر سیستمهای خنککننده مبتنی بر هوا را بیشتر کرده است. مناطق سردتر و معتدل که برای سالها با خنکسازی هوا عمل میکردند، حالا در تابستانهای داغ با چالش جدی روبهرو هستند.
راهکارها و فناوریهای خنککننده نوین
صنعت دیتاسنتر در پاسخ به این چالش حرکت به سمت راهکارهای پیشرفتهتر خنکسازی را آغاز کرده است:
خنکسازی مایع (Liquid Cooling): استفاده از آب یا مایعات ویژه بهجای هوا برای دفع گرما. این روش تا ۳۰۰۰ برابر مؤثرتر از خنکسازی هواست و میتواند گرما را بهصورت مؤثرتر و پایدارتر دفع کند.
سیستمهای «direct-to-chip» یا «خنککننده مستقیم به تراشه»: در این روش، مایع خنککننده مستقیماً تراشهها یا سرورها را پوشش میدهد و گرما را از منبع اصلی (پردازندهها / GPU ها) دفع میکند. این روش به ویژه برای خوشههای پردازشی با تراکم بالا مناسب است.
بازیابی گرمای زائد (Waste Heat Recovery): بعضی مراکز داده در حال توسعه سیستمی هستند که گرمای تولیدشده را بازیابی و برای گرمایش ساختمانها یا مصارف دیگر بهکار میگیرد رویکردی که هم مصرف انرژی را کاهش میدهد و هم مفید است از منظر پایداری.
طراحی دیتاسنتر با کارایی انرژی بالا و مصرف کمتر آب: برای مثال شرکت Microsoft در ۲۰۲۴ مدلی از دیتاسنتر ارائه داد که «بدون مصرف آب» خنکسازی میکند؛ یعنی از یک چرخه بسته استفاده میکند که آب را بدون مصرف مجدد به گردش درمیآورد.
با این حال مشکل فراتر از صرف خنکسازی فنی است، بحران گرمای مراکز داده بارها با تقاضای زیاد برق و مصرف آب همراه است امری که پیامدهای زیستمحیطی و زیرساختی دارد:
براساس برآوردهایی، بخشی معادل ۴۰ درصد از انرژی مصرفی یک مرکز داده صرف خنکسازی آن میشود؛ یعنی تقریباً به اندازه مصرف خود سرورها.
رشد انفجاری در تقاضا برای رایانش ابری و هوش مصنوعی با افزایش تعداد مراکز داده و سرورهای پرقدرت میتواند فشار زیادی بر شبکههای برق وارد کند، بهخصوص در مناطقی که زیرساختهای انرژی و آب محدود است.
از سوی دیگر، هدفهای زیستمحیطی و سیاستهای نقد ذخیره انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانهای، این چالش را دو چندان میکند: اگر مراکز داده با سوختهای فسیلی کار کنند یا مقادیر زیادی آب مصرف کنند، بخشی از وعده «هوش مصنوعی سبز» زیر سؤال میرود.
پیامدها و اهمیت موضوع برای آینده فناوری
چالش خنکسازی مراکز داده، بیش از یک موضوع فنی ساده است؛ این بحران میتواند پیامدهای گستردهتری داشته باشد:
۱. اختلال در خدمات دیجیتال و مالی
همانطور که مثال CME Group نشان داد، مشکل خنکسازی میتواند به قطعی روزافزون خدمات حساس بینالمللی (بورس، خدمات ابری، ارتباطات) منجر شود. اگر دیتاسنترها نتوانند پایدار کار کنند، کل اکوسیستم دیجیتال از تجارت گرفته تا رسانه و هوش مصنوعی تحت تأثیر قرار خواهد گرفت.
۲. افزایش هزینهها و سرمایهگذاری سنگین
مهاجرت به سیستمهای خنککننده مایع، بازسازی ساختار فیزیکی دیتاسنتر، نصب تجهیزات جدید، مدیریت آب و گرما و نگهداری تخصصی همگی هزینه براند. اما از آن طرف، بازار خنکسازی دیتاسنتر به یکی از حوزههای پرسود تبدیل شده است: اخیراً شرکتهایی مانند Eaton پیمان خرید بخش حرارتی شرکت Boyd Corporation را با مبلغ ۹.۵ میلیارد دلار امضا کردهاند؛ و شرکت Vertiv نیز با خرید شرکت PurgeRite Intermediate به ارزش ۱ میلیارد دلار قصد گسترش سرویسهای خنککننده مایع دارد.
۳. چالش برای پایداری زیستمحیطی و انرژی سبز
اگر مراکز داده با برق حاصل از سوختهای فسیلی و مصرف آب بالا کار کنند، تأثیر قابل توجهی بر مصرف انرژی و منابع آب خواهد داشت. این موضوع میتواند تعهدهای جهانی برای کاهش انتشار کربن و استفاده پایدار از منابع را به خطر بیندازد.
۴. نیاز به بازطراحی زیرساختها و سیاستگذاری نوین
دولتها و شرکتها باید سازوکارهای جدیدی تعریف کنند: استفاده از انرژی تجدیدپذیر، سرمایهگذاری در خنککنندههای کمآب/کمانرژی، مقررات مصرف انرژی و آب برای دیتاسنترها، و الزام گزارشدهی مصرف انرژی و کارایی برق در مراکز بزرگ. بدون چنین تغییراتی، زیرساخت دیجیتال جهانی شکنندهتر از آن است که به نظر میرسد.
رشد بیسابقه هوش مصنوعی و رایانش ابری، صنعت مراکز داده را در نقطهای تعیینکننده قرار داده است: جهش در تقاضا برای پردازش، ذخیرهسازی و ارائه خدمات فوری به کاربران، در کنار تولید گرمایی که سیستمهای سنتی خنکسازی نمیتوانند آن را مهار کنند. حادثه CME Group تنها یک نمونه از خطراتی است که میتواند دامنگیر اکوسیستم جهانی شود.
راهکارهایی مثل خنکسازی مایع، سیستمهای direct‑to‑chip، بازیابی گرما، مصرف بهینه انرژی، و نوآوری در طراحی دیتاسنترها میتوانند بخشی از پاسخ باشند، اما نیاز به سرمایهگذاری، بازنگری ساختاری و همکاری بین دولت، بخش خصوصی و جامعه علمی دارند.
اگر این مسیر را جدی نگیریم، آینده خدمات ابری، هوش مصنوعی و خدمات فناورانه با تهدید جدی روبهرو خواهد شد تهدیدی که در ظاهر فنی است، اما پیامدهای اقتصادی، زیستمحیطی و اجتماعی دارد. در مقابل، اگر با آگاهی و اقدام پیش برویم، میتوانیم زیرساختی پایدار، مقاوم و سبز بسازیم که هم پاسخگوی نیاز فناوری باشد، هم مسؤولیت زیستمحیطی را رعایت کند.
انتهای پیام/
