Инвестиције у инфраструктуру вештачке интелигенције (АИ) су прошле кроз кров од доласка генеративних АИ језичких модела као што је ЦхатГПТ 2022. Са хиперскалерима који подстичу улагања у инфраструктуру вештачке интелигенције на рекордно висок ниво у 2025. години, Интернатионал Дата Цорп. оцењује глобалне инвестиције на невероватних 318 милијарди долара, и чини се да је спремна да настави из године у годину.
У позадини наглих ињекција капитала, индустрија се приближава физичком „зиду скалирања“. Традиционална инфраструктура почиње да шкрипи под оптерећењем ограничења капацитета дата центара и растућих потреба за енергијом.
Повећани енергетски захтеви за напајање вештачке интелигенције су неодрживи, уз све већу забринутост због штете по животну средину коју би снабдевање таквом енергијом могло да изазове.
Сада смо на преломној тачки. Традиционалне методе преноса електричних података достижу своје границе, а НВИДИА је показала своју руку недавно инвестирајући 4 милијарде долара у две фотоничке компаније, Цохерент Цорп. и Лументум. НВИДИА се клади на будућност у којој се подаци преносе путем светлости (фотона), а не струје.
Потрошња АИ енергије
ТхеЕлектроенергетски истраживачки институтпроцењује да би центри за податке могли да троше до 9% производње електричне енергије у САД годишње до 2030. године, у односу на 4% у 2023. Како се АИ модели суочавају са све-већом потражњом потрошача и захтевају више рачунара, видећемо пораст глобалне потражње за енергијом. Ово представља акутни проблем за трошкове повећања услуга вештачке интелигенције, с обзиром на недавну волатилност цена енергије. Већ видимо да се овај проблем материјализује, а ОпенАИ наводи растуће рачуне за енергију као разлог да поништи своје планове ширења у Великој Британији.
Процесори се приближавају физичким границама. Транзистори, електронски прекидачи који чине основу електронских кола, сада су широки само неколико атома-величине на којој квантни ефекти и топлота постају значајна ограничења.
Светло на крају тунела
Поред изазова количине енергије која се користи за обраду и кретање података, физичка удаљеност између елемената за обраду и меморију, како на-чипу тако и на нивоу система, сада ограничава брзину којом се АИ модели могу покретати и обучавати. Изградња центара података на фотонским основама је следећи логичан корак.
Ускоро ће бити могуће израчунавање унутар оптичке путање података и нуди могућност смањења кашњења и скалирања инфраструктуре без пропорционалног повећања потрошње енергије.
Фотоника се може интегрисати директно у силицијумске чипове како би се омогућила скалабилност и побољшања ефикасности у односу на електричну енергију. Суштина повећања ефикасности фотонике је једноставна: светлост путује брже и носи више информација, док производи мање топлоте од електрона. Ово резултира драматично већом густином рачунара, мањом потрошњом енергије и супериорним термичким перформансама како би се превазишле границе које намеће пораст тамног силицијума на конвенционалним чиповима.
Предности побољшања ефикасности на нивоу чипа су очигледне у томе колико брзо се уштеда енергије спаја. Један ват енергије који се уштеди напајањем чипа такође смањује потрошњу енергије на потрошњу енергије и хлађење. Пхотоницс отвара будућност развоја АИ инфраструктуре, усредсређене на основу која је бржа, чистија и фундаментално скалабилна.
Имплементација Пхотоницс дата центра
Основно уско грло у великој-ви АИ више није сирово рачунање, већ запањујући трошак енергије премештања података брзином и обимом који захтевају модерна АИ радна оптерећења. Брза еволуција граничних модела значи да су системи под сталним оптерећењем због координације хиљада чипова истовремено. Традиционална инфраструктура центара података једноставно не може да прати потражњу за сталном, веома интензивном разменом података.
Пхотоницс представља прилику за решавање овог проблема на стратешком нивоу, а не само за ублажавање спиралних топлотних захтева све више растегнуте електричне архитектуре. Ране индустријске процене показују да коришћење светлости за пренос података даје отприлике 5 пута већу енергетску ефикасност и 10 пута већу отпорност мреже од конвенционалне електронике.
Предности силицијумске фотонике сежу даље од тренутне ефикасности и одрживости. Елиминишући значајна уска грла{1}}у преносу података, фотоника такође откључава типове рачунара за које се раније сматрало да су непрактични због трошкова енергије, као што је потпуно хомоморфно шифровање (обрада шифрованих података без њиховог дешифровања).
Кроз елиминисање ограничења традиционалних рачунарских архитектура, фотоника има-далекосежне импликације на секторе у којима се не може преговарати о перформансама и приватности података које захтевају одбрамбена, финансијска и здравствена индустрија.
До данас, одговор индустрије вештачке интелигенције на њене растуће потребе за енергијом био је спор и не успева да реши структурне недостатке традиционалних силицијумских архитектура. Недавна улагања НВИДИА-е од више милијарди-долара служе као јасан сигнал да хиперскалери сада препознају да је ово суштински инфраструктурни проблем.
Сада морамо да се запитамо да ли радимо више од истог-настављамо да улажемо-залеђене количине у изградњу дата центра и инфраструктуру за хлађење, или инвестирамо у иновативна решења као што је фотоника, која могу да реше кључна ограничења на извору.
Фотоника представља нови хоризонт могућности. Уместо да замењује постојеће системе, фотоника проширује модерне рачунарске архитектуре откључавањем нових рачунарских капацитета унутар саме мреже. Пхотоницс води индустрију чипова ка њеном највећем архитектонском помаку од појаве вон Нојманове архитектуре, и представља прилику за откључавање неограниченог рачунарства.
