トップヒント： AI はデータセンターのエネルギーコストを削減できるのか?

トップ ヒントは、最新のテクノロジー業界のトレンドを探るコラムです。今回は、データセンターのエネルギー効率を高める方法について説明します。

AI がエネルギーコストを削減できることをご存知でしょうか。

AI は、日常生活から IT業界 に至るまで、さまざまな分野で活用されています。今回は、データセンターにおけるAIの重要な役割についてご紹介します。

データセンターにおける AIの役割とは どのようなものでしょうか？データセンターにおけるAIの役割は、効率を高めることとエネルギーを節約することの両方です。AI技術をデータセンターに導入することで、エネルギー消費を大幅に削減できるだけでなく、企業が抱える多くの問題を解決することができます。

次に、データセンターで消費される電力について調べてみましょう。世世界中のデータセンターが消費する電力量は年々増加しています。2022年にはその消費量が460TWh（テラワットアワー）に達し、国際エネルギー機関（IEA）はこれが4年以内に2倍になると予測しています。IEAによると、2026年までにデータセンターは年間1,000TWhを使用する可能性があり、これは人口1億2,500万人の日本の電力消費量に匹敵します。

では、どうすればデータセンターのエネルギー効率を高められるのでしょうか？！いくつか方法を調べてみました。

1. ワークロード管理

AIが最も得意とするのはプロセスの最適化です。データセンターにAIを導入することで、運用の最適化が可能になります。具体的には、運用データを活用してダウンタイムを短縮し、エネルギー消費を最小限に抑えながらリソースを効率的に割り当てます。AIはエネルギーを大量に消費する日常的なタスクを分析し、プロセスに基づいてエネルギーを動的に利用します。

NvidiaのCEOであるJensen Huang氏は、GPUベースのAIデータ処理とLLMにより、データセンターのパフォーマンスが大幅に向上し、CPUベースのシステムの最大50倍の処理速度を達成できると述べています。これらの技術の進歩により、数百台のGPUベースのシステムが数万台のCPUベースのサーバーを置き換えることが可能となり、サーバースペース、エネルギーコスト、そしてコアベースのソフトウェアライセンス料金の削減とデータセンター管理のスマート化が実現します。

データセンターの最適化において、システム全体の温度管理は重要なプロセスです。データ処理の際には大量の熱が発生し、AI技術が取り入れられた今日ではさらに多くの熱量が放出されます。システムを冷却しないと、データセンターが誤動作し、ダウンタイムが発生する可能性が高くなります。そのため、AIでシステム分析を行い、電力を効果的に活用することで、データセンターの温度制御が可能となります。

Siemensが発行したホワイトペーパーによると、大規模データセンターでは通常、サーバーの20%～30%が未使用または旧式であるにもかかわらず、電力が消費されています。AIはリアルタイムデータを活用し、最適な冷却レベルを予測するアルゴリズムを作成することで、無駄のない電力管理が可能となります。

2. 予測分析

AIが大きく貢献できるもう一つの領域は、データ分析です。データセンターが複雑化するにつれ、過去のデータを分析してワークロードや温度などの要因を予測する必要性が高まります。システムの複雑化が進む一方で、AIの進歩により、より多くのデータを分析し、正確な予測が可能になるという興味深い側面もあります。

Huaweiは、データセンターインフラのエネルギー消費量削減を目的に、機械学習を利用したiCoolingインテリジェント熱管理ソリューションを開発しました。中国の廊坊にあるHuaweiのクラウドデータセンターでは、iCoolingの導入により電力使用効率が8%向上し、年間電力コストの大幅な削減につながりました。

同様に、寧夏回族自治区のチャイナモバイルデータセンターでは、iCoolingテクノロジーの導入により総エネルギー消費量が3.2%削減され、年間400,000kWh以上の電力が節約されました。Huaweiの報告によると、データセンターのワークロードの増加に伴い、AI学習機能が進歩し、iCoolingは年間最大600万kWhの電力を節約できたそうです。これは二酸化炭素排出量約300万キログラムの削減に相当します。

最後に一言

AIが得意とすることは、私たちの仕事の負担を軽減することです。データセンターにおいても同様で、エネルギーコストを削減します。

本ブログでお伝えしたように、ワークロード管理の最適化や予測分析を行うことで、エネルギーを大幅に節約できるため、現在、多くの企業がデータセンターにAIを導入しています。ぜひ、あなたの企業でもAIを取り入れてみてください。

本記事はグローバル本社のブログ記事を日本版に修正したものです。
原文はこちらをご参照ください。