Europese AI-paradox: grote ambities op een vol stroomnet

AI lijkt grenzeloos, maar de infrastructuur waarop de technologie draait, is dat allerminst. Dat bleek onlangs tijdens FUTURES Amsterdam, een IOWN-top waar ruim 170 techbedrijven de AI-infrastructuur van de toekomst ontwerpen. Sprekers schetsten daar de actuele spagaat waarin Europa zich momenteel bevindt. Vito Mabrucco, de ceremoniemeester van de dag, zet in zijn welkomstwoord direct de toon: "We beseffen ons inmiddels dat we tegen harde fysieke grenzen aanlopen. AI kan zich niet verder ontwikkelen als de stroomnetten overbelast zijn. Dat is simpelweg de nieuwe realiteit." 

Hoe Europa die grenzen kan verleggen, kwam vanuit twee verschillende invalshoeken aan bod. Stijn Grove, managing director van de Dutch Data Center Association, pleit voor een andere aanpak van ruimtelijke ordening en energievoorziening. Dr. Katsuhiko Kawazoe, president van het IOWN Global Forum, ziet de oplossing in het All-Photonics Network, dat met licht in plaats van elektriciteit data verwerkt en verstuurt. 

‘We zijn uitverkocht’

Ruimte is een schaars goed. "Als je kijkt naar de datacentercapaciteit wereldwijd, en zeker in Europa en Nederland, dan zijn we simpelweg uitverkocht," vertelt Stijn Grove. "De vraag is vele malen groter dan het aanbod." Die krapte is bijvoorbeeld zichtbaar in Frankfurt, waar de beschikbare ruimte is gedaald van een gezonde leegstand van 10 tot 12 procent naar slechts 3 procent.

Ook het energienet vormt een obstakel. Europa is verantwoordelijk voor 15 procent van het wereldwijde datacenter-stroomverbruik, maar moet die capaciteit de komende jaren verdrievoudigen om internationaal competitief te blijven. Vergunningen en stroomaansluitingen maken die groei echter lastig. "Toen ik bij de branchevereniging begon, duurde een vergunning maximaal een jaar. Nu is dat vijf jaar. Vroeger kon je direct stroom van het net krijgen, nu moet je tien jaar wachten. Dat zie je tegenwoordig bijna overal in Europa," aldus Grove.

Volgens Grove ligt de oplossing in een radicale herziening van de ruimtelijke ordening. "Stroom is de nieuwe locatiefactor. Het is de échte bottleneck die de ontwikkeling van digitale infrastructuur en AI afremt." Datacenters moeten daarom niet langer vooral in overvolle steden worden gebouwd, maar op locaties waar groene windenergie aan land komt. Daarnaast pleit hij voor speciale 'AI-zones' met vooraf geregelde vergunningen, naar het voorbeeld van Frankrijk en Finland.

Daarnaast is slimme systeemintegratie cruciaal. Uitgerust met gigantische batterijparken moeten datacenters fungeren als actieve buffers. Valt de wind even weg, dan schakelen ze over op eigen reserves om het stroomnet direct te ontlasten. 

Rekenen met licht

Waar Grove de grenzen van de fysieke ruimte en elektriciteit schetst, biedt Dr. Katsuhiko Kawazoe een oplossing vanuit de basisarchitectuur van de technologie zelf. 

"Er is ontzettend veel rekenkracht nodig om grote hoeveelheden data te verwerken. Als gevolg daarvan schiet het energieverbruik nu door het dak." De uitweg: Fotonica. Traditionele IT-infrastructuur leunt op elektriciteit voor informatieverwerking, wat enorm veel hitte en energieverlies met zich meebrengt. Door over te stappen op optische netwerken verdwijnt dit probleem grotendeels. "Optische technologie heeft een prachtig voordeel ten opzichte van elektriciteit," legt Kawazoe uit. "Zelfs als de transmissieafstand of de frequentie toeneemt, stijgt het stroomverbruik nauwelijks."

Sinds NTT (Nippon Telegraph and Telephone, het Japanse telecombedrijf dat IOWN heeft opgericht) in 2019 de allereerste optische transistor uitvond, werkt het IOWN Global Forum met inmiddels meer dan 170 bedrijven aan een radicaal nieuwe infrastructuur. De doelstellingen zijn ambitieus, zo maakt Kawazoe tijdens zijn presentatie duidelijk: "In vergelijking met de huidige, traditionele netwerken mikken we op een honderd keer hogere energie-efficiëntie, 125 keer meer transmissiecapaciteit en een vertraging (latency) die 200 keer lager ligt." 

De uitdaging 

De uitdaging voor Europa is daarmee tweeledig: de fysieke infrastructuur moet meegroeien met de groeiende AI-vraag, terwijl nieuwe technologie het energieverbruik moet terugdringen. Mabrucco vatte deze noodzaak tot actie treffend samen: "Ambitie is cruciaal, maar we moeten de beperkingen nu in de praktijk aanpakken; met fotonica, daadkrachtig beleid en via onze stroomnetten. We maken momenteel deel uit van een wereldwijde revolutie."