Когда на этой неделе за пределами Вашингтона, округ Колумбия, отключилась единственная линия электропередачи, региональная электросеть обычно восстановилась бы в течение нескольких секунд. Вместо этого на стабилизацию потребовалось более десяти минут — потому что более 3 гигаватт центров обработки данных практически одновременно перестали потреблять электроэнергию, что вызвало скачок напряжения в сети, простирающейся от Северной Вирджинии до Чикаго.

Инцидент, впервые подробно описанный TechCrunch и подтвержденный данными PJM Interconnection, обнажил растущую линию разлома в буме искусственного интеллекта: огромные центры обработки данных, питающие искусственный интеллект, могут дестабилизировать ту самую сеть, от которой они зависят. Для постоянного [освещения об инфраструктуре искусственного интеллекта] (https://aibuzzwire.news) и анализа того, как строительство создает нагрузку на энергосистемы, приведенные ниже подробности объясняют, почему регулярное отключение электроэнергии стало региональным событием.

Что произошло в сети PJM

Отказ линии электропередачи вызвал автоматическую реакцию среди гипермасштабных центров обработки данных, сгруппированных в Северной Вирджинии, где находится самая высокая концентрация центров обработки данных в мире. По данным PJM, опубликованным агентством Reuters, ощутив падение напряжения, объекты переключились на резервное питание, и примерно за 30 секунд из сети исчезло примерно 3,1 гигаватта нагрузки.

Сеть частично восстановилась, но через некоторое время дополнительные нагрузки прекратились. На пике своего развития сеть PJM передавала дополнительно 3,49 гигаватта электроэнергии, которую некуда было девать. Прошло еще 11 минут, прежде чем операторы вернули систему в равновесие. На тот момент отключенные центры обработки данных составляли около 3% общего спроса на PJM.

Хотя это событие не привело к отключению электроэнергии, оно привело к мерцанию света по всему региону. Данные, собранные Ting Labs, стартапом, который управляет сенсорной сетью Интернета вещей, установленной в электрических розетках людей, показали скачки напряжения, распространяющиеся по территории. PJM Interconnection управляет сетями от Нью-Джерси до Иллинойса и обслуживает 67 миллионов клиентов, что делает ее крупнейшим сетевым оператором в Соединенных Штатах.

Канарейка в угольной шахте

Эксперты по энергетике предупредили, что это событие является признаком грядущих событий. «Это канарейка в угольной шахте», — сказал TechCrunch Рикардо де Азеведо, технический директор ON.Energy. События, связанные с большими, концентрированными нагрузками, такими как центры обработки данных, «происходят все чаще», добавил он.

Этот эпизод повторяет аналогичное нарушение, произошедшее два года назад в той же сети PJM, и может предвещать более крупные сбои, если центры обработки данных не будут спроектированы так, чтобы более корректно справляться с перебоями в подаче электроэнергии. Основная проблема заключается в балансе: электрическая сеть должна обеспечивать почти идеальное соответствие спроса и предложения. Когда они расходятся, напряжение падает или резко возрастает. Сеть и подключенные устройства терпят небольшие колебания, но более крупные срабатывают в аварийных ситуациях, которые отключают объекты.

Когда обрыв линии электропередачи вызвал первоначальное падение напряжения, все соседние центры обработки данных за доли секунды приняли одно и то же решение отключиться от сети и обратиться к своим собственным резервным системам. По мере того, как каждый объект прекращал работу, он снимал дополнительную нагрузку, что, в свою очередь, увеличивало предложение еще больше. Али Зейн Банатвала, старший специалист по рыночным моделям Независимого оператора электроэнергетической системы, рассказал TechCrunch, что все объекты «решили отключиться с разницей в несколько секунд».

Координированные отключения и системы «проезда»

Путь вперед, по мнению специалистов по сетям, заключается в том, чтобы сделать поведение центров обработки данных более предсказуемым во время сбоев, а не позволять сотням объектов реагировать независимо друг от друга в один и тот же момент. «Нам нужно найти способ последовательного отключения или повторного подключения этих нагрузок, расположенных рядом друг с другом», — сказал Банатвала. Более упорядоченный, поэтапный процесс позволил бы операторам сетей заранее разработать надежные процедуры вместо того, чтобы пытаться компенсировать внезапные колебания.

Альтернативой является создание центров обработки данных, которые смогут компенсировать сбои, а не отказываться от сети в тот момент, когда колеблется напряжение. Эта возможность в отрасли называется «выдержкой». ON.Energy входит в число стартапов, разрабатывающих продукты, помогающие центрам обработки данных и самой сети противостоять погодным явлениям, подобным тому, что произошло на этой неделе. Вместо того, чтобы мгновенно разрывать связи, сквозные системы будут поддерживать подключение объектов достаточно долго, чтобы операторы сетей могли восстановить баланс спроса и предложения.

Почему ИИ усугубляет проблему

Развитие ИИ ускоряет именно те условия, которые привели к инциденту на этой неделе. Обучение и эксплуатация больших языковых моделей требует огромных и непрерывных затрат энергии, а средства, обеспечивающие это, все больше концентрируются в нескольких регионах, где земля, оптоволокно и электричество дешевы. Одна только Северная Вирджиния располагает тысячами мегаватт вычислительной мощности, а в очереди невыполненных запросов на подключение PJM доминируют разработчики центров обработки данных.

Эта концентрация означает, что теперь одна локальная неисправность может распространиться по региону, состоящему из нескольких штатов. Несколько процентных пунктов от общего спроса могут показаться скромными, но когда эта нагрузка исчезнет через 30 секунд, у сети не будет времени снизить выработку в соответствии с ней. В результате возникает избыток электроэнергии, которому некуда девать — зеркальное отражение дефицита, вызывающего веерные отключения электроэнергии, но не менее дестабилизирующего.

Операторы сетей и регулирующие органы сейчас взвешивают, следует ли относиться к гипермасштабным объектам иначе, чем к обычным промышленным потребителям, вводя более строгие правила относительно того, как быстро они могут отключаться и повторно подключаться. Поскольку прогнозируется, что в ближайшие годы спрос на ИИ-вычисления увеличится, ставки на правильную реализацию этой структуры быстро растут.

Будьте впереди ИИ

Столкновение между вычислениями искусственного интеллекта и энергосистемой только начинается, и следующий сдвиг может быть более масштабным. Чтобы читать больше новостей об искусственном интеллекте и отслеживать реакцию операторов, регулирующих органов и стартапов, следите за AI Buzz Wire.

Читать больше новостей об искусственном интеллекте →