IA e sustentabilidade: Qual é o desafio e o que as teles têm a ver com isso?

Paulo de Godoy, country manager da Pure Storage no Brasil

A IA – Inteligência artificial nos prova diariamente que pode fazer cada vez mais. Pense em qualquer coisa e uma ferramenta de IA pode gerar uma imagem ou texto sem esforço. No entanto, o impacto ambiental de, por exemplo, gerar uma imagem por meio da IA, nem sempre é comentado. Gerar uma imagem por IA consome aproximadamente a mesma quantidade de energia que carregar um celular. Um fato relevante quando pensarmos que cada vez mais as empresas apostam na IA.

Afinal, o treinamento de modelos de IA requer enormes quantidades de dados, e são necessários data centers para armazenar todos esses dados. Na verdade, existem estimativas de que os servidores de IA (num cenário médio) poderiam consumir 85 a 134 terawatts-hora (Twh) de energia anualmente até 2027. Isto é equivalente à quantidade total de energia consumida na região total dos Países Baixos em um ano. A mensagem é clara: a IA consome muita energia e causará um impacto grande no ambiente.

 

A IA gera um problema de sustentabilidade?

 

Para criar um modelo de IA útil, são necessários vários elementos. Isso inclui dados de treinamento, conexão estável, espaço de armazenamento suficiente e GPUs. Cada componente consome energia até certo ponto, mas o poder de computação exigido pelas GPUs é o que mais consome. De acordo com pesquisadores da OpenAI, a quantidade de poder computacional utilizado tem duplicado a cada mais de 3 meses desde 2012. Este é um enorme aumento que provavelmente continuará num futuro próximo, dada a popularidade de várias aplicações de IA. Este aumento no poder de computação está tendo um impacto cada vez maior no meio ambiente. Para ilustrar, um estudo da Universidade de Massachusetts descobriu que o treinamento de modelos populares de IA poderia levar à emissão de 284.000 quilogramas de CO2 – a mesma quantidade de emissão gerada por um carro médio que deu 31 voltas ao mundo!

As empresas que estão na jornada de criação de um modelo de IA devem, portanto, pesar cuidadosamente o valor acrescentado dessa iniciativa em relação ao seu impacto ambiental. Além disso, a infraestrutura subjacente e as próprias GPUs precisam se tornar mais eficientes (energeticamente).

 

Redução do impacto da IA ​​no meio ambiente

 

Várias indústrias são importantes durante o processo de criação de um modelo de IA: a indústria de data centers, o setor de energia, a indústria de semicondutores, as operadoras de telecomunicações e a indústria de armazenamento. Para reduzir o impacto da IA ​​no ambiente, é necessário tomar medidas em cada um destes setores para melhorar a sustentabilidade.

 

A indústria de armazenamento e o papel do flash

 

Na indústria de armazenamento, podem ser tomadas medidas concretas para reduzir o impacto ambiental da IA. Um exemplo são as soluções de armazenamento totalmente flash, que são significativamente mais eficientes em termos energéticos do que o armazenamento tradicional baseado em disco (HDD). Em alguns casos, as soluções totalmente flash podem proporcionar uma redução de 85% no consumo de energia em comparação com o HDD. Alguns fornecedores estão indo além dos SSDs prontos para uso e desenvolvendo seus próprios módulos flash, permitindo que arrays totalmente flash se comuniquem diretamente com o armazenamento flash. Isso permite a maximização das capacidades do flash e alcanço de desempenho, uso de energia e eficiência ainda melhores, ou seja, data centers que consomem menos energia, espaço e refrigeração.

Uma vantagem adicional das soluções totalmente flash é que elas também são mais adequadas para executar projetos de IA em comparação com soluções HDD. Isso ocorre porque vincular modelos de IA a dados requer uma solução de armazenamento que forneça acesso fácil e confiável aos dados em silos e aplicações em todos os momentos – isso muitas vezes não é possível com uma solução de armazenamento HDD.

 

Energia de backup dos data centers

 

Os data centers podem dar um salto nas métricas de sustentabilidade com técnicas de refrigeração melhores e mais eficientes, mas os geradores de reserva, por exemplo, também podem ser mais sustentáveis. Um bom exemplo disso são as instalações de energia de reserva no data center da NorthC em Groningen. Este é o primeiro data center na Europa a utilizar células de combustível baseadas em hidrogénio verde como energia de reserva, em vez dos tradicionais geradores a diesel. É claro que este hidrogénio tem de ser gerado de forma “verde”, e aí este é um papel importante para o setor da energia. Felizmente, no Brasil a perspectiva é das melhores, com o recente anúncio de que o país terá a maior fábrica de hidrogênio verde do mundo nos próximos anos.

 

Indústria de semicondutores

 

É necessário mais energia proveniente de fontes renováveis ​​porque os fabricantes de semicondutores – principalmente das GPUs que constituem a base de muitos sistemas de IA – estão tornando seus chips cada vez mais poderosos, exigindo mais energia para funcionar. Por exemplo, há 25 anos, uma GPU continha um milhão de transistores e media cerca de 100 mm², sem consumir tanta energia. Hoje, as GPUs contêm 14 bilhões de transistores, medem cerca de 500 mm² e consomem 200 W de energia. Portanto, a indústria de semicondutores precisa apostar muito na eficiência energética – algo que já está acontecendo. A eficiência energética do processo de produção, por exemplo, está em constante melhoria e há muita experimentação com novos materiais. Além disso, a Lei dos Chips, na Europa, aposta no poder computacional, na eficiência energética, nos benefícios ambientais e na IA.

 

Operadoras de telecomunicações

 

As teles são essenciais para uma troca de dados rápida e confiável. Isto é relevante porque a eficácia da IA ​​depende em grande parte dos dados gerados em algum lugar e depois transportados para o data center onde a IA está em execução. Pense em uma aplicação de IA que precisa de informações de sensores em uma fábrica. As operadoras de telecomunicações podem se tornar mais sustentáveis ​​de várias maneiras, como, por exemplo, concentrando-se na inovação ou reduzindo as emissões na cadeia de suprimento.

A IA terá um impacto no ambiente, mas iniciativas como a mudança para o armazenamento flash ou a melhoria das práticas sustentáveis nos data centers podem reduzir esse impacto. Todos os setores podem tomar medidas concretas para um rumo mais saudável ao planeta. Isto já está sendo feito em larga escala, mas sempre pode ser feito de forma mais rápida. É fundamental que o investimento contínuo no combate às alterações climáticas seja uma das grandes prioridades de qualquer negócio.