Sostenible por diseño: Impulsando la sostenibilidad de la IA

 

Durante el último año, el ritmo de adopción de la IA se ha acelerado significativamente, lo que ha dado lugar a avances, descubrimientos y soluciones revolucionarios con el potencial de ayudar a abordar los mayores problemas de la humanidad. Vemos esto como un cambio de plataforma masivo, similar a la imprenta, que no fue solo una invención, sino una tecnología que dio forma a una nueva economía. Junto con la increíble promesa y los beneficios de la IA, reconocemos la intensidad de los recursos de estas aplicaciones y la necesidad de abordar el impacto ambiental desde todos los ángulos.

En línea con nuestro compromiso con la IA responsable y nuestros ambiciosos compromisos de sostenibilidad, estamos decididos a afrontar este desafío para que el mundo pueda aprovechar todos los beneficios de la IA. Hay tres áreas en las que estamos profundamente comprometidos y en las que estamos aumentando nuestro enfoque. La primera es optimizar la eficiencia energética y del agua en los centros de datos. La segunda es promover materiales con bajas emisiones de carbono, creando mercados globales para ayudar a promover la sostenibilidad en todas las industrias. Y la tercera es mejorar la eficiencia energética de la IA y los servicios en la nube, dotando a nuestros clientes y socios de herramientas para el progreso colectivo.

1. Optimización de la eficiencia energética y hídrica del centro de datos

Durante la última década, nuestra búsqueda de innovación en cada parte de nuestra infraestructura de nube para ofrecer servicios de nube más sostenibles ha dado lugar a muchos cambios en la forma en que diseñamos, construimos y operamos nuestros centros de datos. A medida que continuamos con este trabajo, dos de los mayores desafíos que estamos abordando son la gestión de la energía y la intensidad del agua.

Gestión de la energía

La intensidad energética de los servicios avanzados de inteligencia artificial y de nube nos ha impulsado a acelerar nuestros esfuerzos para impulsar la eficiencia y la reducción del consumo de energía. Además, hemos ampliado nuestro apoyo para aumentar la disponibilidad de energía renovable, tanto para nuestras propias operaciones como para las comunidades en las que operamos.

Para seguir impulsando mejoras en la gestión energética de los centros de datos, trabajamos para reducir los picos de energía, recolectar de forma segura la energía no utilizada, aumentar la densidad de servidores en los centros de datos existentes mediante la utilización inteligente y la asignación de máquinas virtuales teniendo en cuenta el consumo de energía, e impulsar la eficiencia hasta nuestros chips y código.

Reconociendo la necesidad de seguir generando más energía renovable, actualmente contamos con más de 135 proyectos de energías renovables en nuestra cartera de contratos de compra de energía (PPA) a nivel mundial, un mecanismo poderoso para respaldar la transición energética global. En la forma en que diseñamos, construimos y operamos nuestros centros de datos, nos centramos en el camino hacia una electricidad 100 % libre de carbono el 100 % del tiempo.

También estamos trabajando en soluciones que permitan a los centros de datos devolver energía a la red para contribuir al suministro local de energía en épocas de alta demanda. Por ejemplo, en Irlanda, incorporamos baterías en turbinas eólicas para un proyecto de energía eólica con el fin de captar energía cuando las turbinas superan su capacidad y entregarla a la red local. En Dinamarca, el exceso de calor creado en un centro de datos de Microsoft proporcionará calor a la comunidad local, produciendo suficiente calor para calentar alrededor de 6000 hogares locales . Ambos son ejemplos de nuestro trabajo para utilizar nuestros centros de datos como fuente de electricidad para aliviar la presión sobre las redes eléctricas locales.

Intensidad del agua

En la actualidad, muchos centros de datos dependen del agua por dos motivos: directamente para refrigeración e indirectamente para la generación de electricidad. Aunque a escala mundial el consumo total de agua de los centros de datos es relativamente pequeño (aproximadamente el 0,1 % del consumo nacional de agua en los EE. UU .), reconocemos el impacto de las operaciones de los centros de datos en las zonas con escasez de agua y estamos trabajando para reducir este impacto y diseñar soluciones que nos permitan avanzar en el camino hacia una gestión hídrica positiva.

Adoptamos un enfoque holístico para la reducción del consumo de agua en toda nuestra empresa, desde el diseño hasta la eficiencia, buscando oportunidades inmediatas a través del uso operativo y, a largo plazo, a través de la innovación en el diseño para reducir, reciclar y reutilizar el agua. Hemos tenido éxito al utilizar aire directo en lugar de agua para enfriar los centros de datos, recolectar agua de lluvia y obtener agua recuperada de las empresas de servicios públicos para reducir nuestra dependencia del agua dulce. Por ejemplo, en nuestros centros de datos de Suecia , utilizaremos un proceso llamado enfriamiento gratuito, un método simple y rentable que da como resultado una reducción del 30 % en los costos de energía y un 90 % menos de uso de agua que los sistemas estándar.

2. Fomento de materiales con bajas emisiones de carbono

Para nuestros futuros centros de datos y para ayudar a impulsar el progreso en toda la industria, otra forma de avanzar es ayudando a acelerar los mercados de materiales de construcción con bajas emisiones de carbono. Como sector, los materiales de construcción como el acero y el cemento son actualmente algunos de los que más contribuyen al costo de carbono de las nuevas construcciones, y juntos producen aproximadamente el 13,5 % de las emisiones globales de carbono. 2

Las innovaciones en acero verde3 y cemento con bajo contenido de carbono están surgiendo rápidamente; sin embargo, estos mercados aún son incipientes y necesitan una inversión significativa para ampliar su escala y poner en funcionamiento el suministro.

Con nuestro Fondo de Innovación Climática de 1.000 millones de dólares , estamos invirtiendo para acelerar el desarrollo y la implementación de nuevas innovaciones climáticas, especialmente para sectores con financiación insuficiente y mercados con oferta limitada, como los materiales de construcción con bajas emisiones de carbono. Por ejemplo, estamos invirtiendo en soluciones como H2 Green Steel para ampliar la oferta de mercado de acero con emisiones de carbono casi nulas 4 que puede generar hasta un 95 % menos de emisiones de CO2 que el acero convencional. También estamos evaluando el uso de acero con emisiones de carbono casi nulas en nuestras propias cadenas de suministro de materiales y equipos de construcción.

De manera similar, estamos trabajando para ampliar la disponibilidad de hormigón y otros materiales de construcción con bajas emisiones de carbono a través de proyectos comerciales y la colaboración con las empresas de centros de datos más grandes del mundo. En el estado de Washington, nuestro programa piloto utiliza alternativas al hormigón, como piedra caliza biogénica, cenizas volantes y escorias, con el objetivo de reducir el carbono incorporado en el hormigón en más del 50 % en comparación con las mezclas de hormigón tradicionales. Con estas inversiones, pretendemos facilitar la comercialización de materiales que puedan tener un impacto enorme en la reducción de carbono, para nuestra propia construcción y para la industria en general.

3. Mejorar la eficiencia energética de la IA y los servicios en la nube

Reducir la energía necesaria para alimentar los servicios de IA y de la nube desde el principio es otro componente fundamental de la solución. Estamos trabajando para brindar apoyo a los desarrolladores y profesionales de TI con herramientas para optimizar los modelos y el código, explorar formas de reducir los requisitos energéticos de la IA y aprovechar el poder de estas tecnologías avanzadas para impulsar avances energéticos.

Como miembro fundador de la Green Software Foundation, colaboramos con otras organizaciones líderes de la industria para ayudar a hacer crecer el campo de la ingeniería de software ecológico, contribuir a los estándares de la industria y trabajar juntos para reducir las emisiones de carbono del software. En todos nuestros servicios en la nube, estamos trabajando para garantizar que los profesionales de TI tengan la información que necesitan para comprender mejor y reducir las emisiones de carbono asociadas con su uso de la nube.

A medida que los escenarios de IA aumentan en complejidad, estamos capacitando a los desarrolladores para crear y optimizar modelos de IA que puedan lograr resultados similares y al mismo tiempo requieran menos recursos. En los últimos meses, hemos lanzado un conjunto de modelos de lenguaje pequeños (SLM) llamados "Phi" que logran un rendimiento notable en una variedad de puntos de referencia, igualando o superando a modelos hasta 25 veces más grandes. Ahora disponible en el catálogo de modelos de Azure AI Studio, Phi-2 ofrece un modelo compacto para investigación y desarrollo o para la experimentación de ajuste fino en una variedad de tareas.

Hemos aprendido que los complejos desafíos de sostenibilidad que enfrentamos hoy se abordan mejor mediante una colaboración multidisciplinaria y multisectorial, y los avances en materia de energía no son una excepción. Recientemente colaboramos con el Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste (PNNL) del Departamento de Energía utilizando modelos avanzados de inteligencia artificial para encontrar nuevos materiales que puedan reducir la dependencia de los materiales tradicionales para baterías, como el litio. El equipo examinó más de 32 millones de materiales, descubrió 500.000 candidatos estables y sintetizó un candidato prometedor en un prototipo funcional, acortando un proceso que puede llevar años a una cuestión de días.

Estos aspectos destacados ofrecen una visión de nuestro trabajo para crear y operar servicios en la nube de manera más sostenible, y para promover soluciones que puedan reducir el impacto futuro de la IA. Nuestros ambiciosos objetivos para 2030 de convertirnos en empresas con huella de carbono negativa, con huella de agua positiva, cero residuos y proteger la biodiversidad requieren una innovación continua en todos los aspectos de nuestras operaciones, y estamos comprometidos a compartir lo que aprendemos en el camino. Estén atentos para obtener más información sobre este tema en los próximos meses.