Gervi­greind, gagnaver og tæki­færi Ís­lands

Undanfarin misseri hefur eftirspurn eftir raforku fyrir gagnaver á Íslandi aukist mjög. Drifkrafturinn er fyrst og fremst ör vöxtur gervigreindar og svokallaðra HPC-útreikninga, þar sem gríðarlegt reikniafl þarf á skömmum tíma.

Þetta er annars konar starfsemi en rafmyntagröfturinn sem hefur verið áberandi í íslenskum gagnaverum. Rafmyntagröftur var að jafnaði stöðugt álag og þoldi tímabundnar takmarkanir betur, en AI-vinnsla getur verið mun sveiflukenndari. Fyrir lítið raforkukerfi eins og hið íslenska getur það skapað umtalsverðar áskoranir.

Verne, sem rekur stórt gagnaver á Ásbrú, kynnti nýlega áform um nýtt 120 MW gagnaver við hlið núverandi starfsemi. Byggingarreiturinn verður um 20.000 fermetrar og stefnt er að gangsetningu um mitt ár 2028. Á íslenskan mælikvarða er þetta gríðarstór framkvæmd með metnaðarfullam tímaramma. Þegar litið er til þess sem nú er að gerast erlendis verður hún þó æði smá í samanburði.

1  Risavaxinn markaður

Í aprílhefti IEEE Spectrum var fjallað um ótrúlega hraða uppbyggingu gagnavera í Bandaríkjunum. Þar er meðal annars tekið fyrir Hyperion, nýtt gagnaver Meta í Louisiana. Þegar það verður fullbyggt á næsta áratug er gert ráð fyrir um 5 GW aflnotkun (1 GW=1000MW). Það er meira en tvöfaldur núverandi afltoppur Íslands – eru þá talin með öll heimili, fyrirtæki og stóriðja samanlagt.

Áætlað er að Hyperion verði í 11 stórum byggingum, hver með aflþörf að stærðargráðunni 500 MW. Til samanburðar er álver Alcoa á Reyðarfirði rúmlega 500 MW. Ein bygging í þessu gagnaveri yrði því álíka stór raforkunotandi og eitt stærsta iðnfyrirtæki Íslands.

Allur gagnaverageirinn í Bandaríkjunum notaði um 8 GW árið 2014, en nú eru einstök ný verkefni farin að nálgast eða fara yfir 1 GW. AI-byltingin hefur því ekki aðeins breytt því hvað tölvur geta gert heldur líka umfangi innviðanna sem þarf til að knýja þær.

2  Meira afl á minna plássi

Tæknin inni í gagnaverunum þróast jafnhratt. Nútíma AI-gagnaver nota svokallað rekka-kerfi (skápa-kerfi) eins og Nvidia GB200 NVL72, sem taka einn gagnaversrekka. Hver rekki inniheldur 72 GPU-örgjörva, 36 CPU-örgjörva og allt að 13,4 terabæti af GPU-minni og vegur um 1,5 tonn. Hver skápur er 60 cm á breidd og 1,2 m á dýpt og 2,2 m á hæðina.

Aflþörfin fer vel yfir 100 kW og í sumum tilvikum um 250 kW. Næstu kynslóðir eru sagðar stefna enn hærra og innan fáeinna ára gæti einstakur rekki nálgast 1 MW.

Það er erfitt að setja slíka tölu í samhengi. Einn gagnaversrekki (tölvuskápur) tekur aðeins lítið gólfpláss, en ef aflnotkun hans nálgast 1 MW gætu tveir slíkir rekkar notað svipað afl og Stykkishólmur á álagstíma. Þarna felst ein af stærstu breytingunum í gagnaverabransanum: sífellt meira reikniafl er þjappað inn á minna rými, með gríðarlegum kröfum til raforkuafhendingar og kælingar.

Á sama tíma hefur byggingarhraðinn aukist. Fjárfestar sem áður sættu sig við um 30 mánaða framkvæmdatíma vilja nú í sumum tilvikum sjá gagnaver tilbúin á um 12 mánuðum. Slíkum hraða fylgir auðvitað gífurlegt fjármagn. Samkvæmt IEEE Spectrum námu fjárfestingar í nýjum gagnaverum í Bandaríkjunum um 60 milljörðum Bandaríkjadala árið 2025. Hyperion-verkefni Meta eitt og sér er metið á um 10 milljarða dala, eða rúmlega 1.200 milljarða íslenskra króna. Heildartekjur ríkissjóðs voru áætlaðar um 1.421 miljarðar árið 2025.

3  Orkan er lykilatriði

Mesta áskorunin við þessa þróun er þó orkan. Fyrsti hluti Hyperion þarf um 2,3 GW og fyrirhugað er að byggja þrjú gasorkuver til að knýja þann hluta. Þar birtist stærsti munurinn á Íslandi og mörgum samkeppnislöndum okkar. Hér er raforkukerfið nær alfarið byggt á endurnýjanlegri orku, en víða erlendis kallar vöxtur gagnavera á nýja raforkuframleiðslu úr jarðefnaeldsneyti.

Þessi sprenging í gagnaverauppbyggingu hefur líka áhrif langt út fyrir geirann sjálfan. Eftirspurn eftir spennum, rofabúnaði, raforkumælum, kælibúnaði og byggingarefni hefur aukist hratt. Verð hefur hækkað og afhendingartímar lengst. Þess verður vart hér á landi jafnvel í verkefnum sem hafa ekkert með gagnaver að gera. Bið eftir stórum aflspennum getur nú verið tvö ár og jafnvel einfaldari rafbúnaður getur haft óvenjulega langan afhendingartíma.

4  Frá tortryggni til eftirspurnar

Undirritaður kynntist þessum geira fyrst fyrir alvöru á tækniráðstefnu í London í september 2008. Þá gekk illa að sannfæra erlenda aðila um að Ísland væri álitlegur staður fyrir gagnaver. Verne var meðal þeirra fáu sem sýndu hugmyndinni verulegan áhuga. Tímasetningin var heldur ekki sú heppilegasta, því á meðan við vorum á ráðstefnunni riðaði íslenska bankakerfið til falls.

Nokkrum árum síðar breyttist myndin. Gagnaver Advania, síðar atNorth, hóf rekstur á Fitjum og vöxtur Verne hélt áfram. Rafmyntagröftur ýtti undir uppbygginguna um tíma, en ekki síður varð til mikilvæg reynsla og trúverðugleiki. Sýnt var fram á að hægt væri að byggja og reka stór gagnaver á Íslandi með góðum árangri.

Nú er staðan nánast öfug við árið 2008. Í stað þess að þurfa að sannfæra fjárfesta um Ísland þurfa íslensk orkufyrirtæki að velja úr fjölda aðila sem vilja kaupa mikið magn raforku. Gervigreindin hefur síðan fært markaðinn yfir á alveg nýtt stig.

Þetta er ekki sjálfgefið tækifæri. Gagnaver keppa um sömu raforku, land, flutningsgetu og búnað og önnur starfsemi og geta sett nýjar kröfur á raforkukerfið. En þau geta um leið skapað verðmæta hátæknistarfsemi, útflutningstekjur. Samkeppnisforskot Íslands byggir á endurnýjanlegri raforku og köldu loftslagi.

Íslensk stjórnvöld hafa að mínu mati lengi verið fremur viðbregðin (reactive) en framsýn (proactive) gagnvart þessum geira. Regluverkið hefur að hluta þróast eftir að atvinnugreinin sjálf hefur bent á vandamál, til dæmis varðandi skattalega meðferð alþjóðlegrar gagnavinnslu. Í samkeppni milli landa geta slík atriði skipt miklu.

Hilmar Veigar Pétursson, forstjóri Fenris Creations, hefur bent á mikilvægi þess að stjórnvöld horfi markvisst til þessa geira. Það er ástæða til að taka undir það. Ísland hefur á tæpum tveimur áratugum farið úr því að þurfa að selja hugmyndina um gagnaver til þess að vera eftirsótt staðsetning fyrir þau.

Spurningin er því ekki lengur hvort áhugi sé á Íslandi. Spurningin er hvernig við viljum nýta hann – og hvort við höfum innviði, stefnu og regluverk til að gera það skynsamlega. Höldum athyglinni eins og Hilmar orðar það svo ágætlega.

Höfundur er verkfræðingur.