أزمة تخزين الذكاء الاصطناعي: فيضان بيانات يلوح في الأفق
التطور السريع للذكاء الاصطناعي (AI) يؤدي إلى فيضان بيانات غير مسبوق يضع القدرات التخزينية العالمية على المحك. أصبحت الأقراص الصلبة نادرة، وUSB أغلى، ومراكز البيانات تتوسع بوتيرة تتفوق على سلاسل التوريد. هذا التطور يؤدي إلى أزمة تخزين لا تؤثر فقط على الشركات العملاقة، بل أيضًا على الشركات والمستخدمين الأفراد.
المصدر: عرض خاص
مقدمة
الدافع الأساسي واضح: Generative KI und andere datenhungrige Anwendungen treiben eine Daten- und Speicherexplosion voran. في الوقت نفسه، تصل صناعة شرائح التخزين والأقراص الصلبة إلى حدود فيزيائية ومالية وبيئية. هذا المزيج يؤدي إلى أزمة تخزين تمتد من مراكز بيانات الشركات العملاقة إلى الحياة اليومية للشركات والمستخدمين الأفراد. (CineD).
تنمو أحجام البيانات عالميًا باتجاه 200 Zettabyte gespeicherter Daten bis 2025, ، بينما تستحوذ مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي على أجزاء متزايدة من إنتاج وحدات التخزين ووحدات التخزين المتاحة. تتوقع IDC أن يصل "المجال البياني العالمي" إلى حوالي 175 Zettabyte anwächst. . بالنسبة للشركات، يعني هذا أن التخزين لم يعد "رخيصًا وغير محدود" بشكل افتراضي، ولكنه أصبح عامل إنتاج نادر بارتفاع الأسعار، وأوقات التسليم، والتكاليف البيئية. (Tom’s Hardware).
متطلبات التخزين المدفوعة بالذكاء الاصطناعي
انفجرت كمية البيانات التي يتم إنشاؤها عالميًا في السنوات الأخيرة. تقدر بيانات Statista، التي حللتها Rivery، حجم البيانات العالمي لعام 2024 بالفعل ويُتوقع أن يصل إلى حوالي 181 زيتابايت بنهاية عام 2025. توصل Exploding Topics، استنادًا إلى أرقام Statista المماثلة، إلى أن ما يقرب من 149 Zettabyte وسيتم إنشاء حوالي 402.74 مليون تيرابايت يوميًا. 181 Zettabyte an Daten generiert werden جزء مهم من هذا النمو مرتبط مباشرة أو بشكل غير مباشر بالذكاء الاصطناعي. تبني الشركات بحيرات بيانات لبيانات التدريب، وتخزن نقاط تحقق النماذج بعشرات التيرابايت لكل إصدار، وتحتفظ ببيانات سجلات وضبط هائلة للتقييم والمراقبة.
يقدر تقرير IDC/Seagate "Data Age 2025" أنه لتلبية هذا الفيضان من البيانات، سيتم شحن أكثر من (CIO.com). عبر جميع الوسائط من عام 2018 إلى عام 2025، ومن المتوقع أن يأتي ما يقرب من 59 بالمائة منها من صناعة HDD. 22 Zettabyte an zusätzlicher Speicherkapazität في الوقت نفسه، يتغير ميزان القوى داخل صناعة التخزين. تصف Tom's Hardware أن مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي تستحوذ عالميًا على جزء كبير من العرض المتاح من DRAM و NAND-flash و HDD، مما يفتح المجال أمام
حتى أن مجلس إدارة الشركة المصنعة للتخزين Adata يتحدث عن الوضع الأول في حياته المهنية حيث تكون DRAM و NAND-flash و HDD نادرة في نفس الوقت، لأن مقدمي الخدمات السحابية الذين يركزون على الذكاء الاصطناعي يشترون معظم المواد مباشرة. „Preiskrise“ über das gesamte Jahrzehnt bereiten. مراكز البيانات على وشك الانتهاء Tom’s Hardware).
تتوقع IDC و Seagate أن يصل المجال البياني العالمي إلى
، بينما تفترض Cybersecurity Ventures بالموازاة أن العالم سيكون لديه أكثر من 175 Zettabyte. في عام 2025. حتى بدون الذكاء الاصطناعي، سيكون هذا تحديًا. وفقًا لـ IDC، سيتم تخزين وتحليل وتأمين جزء كبير من هذه البيانات من قبل الشركات، مما يؤدي إلى استثمارات ضخمة في البنية التحتية للتخزين. 200 Zettabyte an Daten speichert.
مع موجة الذكاء الاصطناعي، يتفاقم هذا الوضع بشكل كبير. يقدر تقرير من IoT Analytics النفقات على معدات البنية التحتية لمراكز البيانات في عام 2024 بـ (i-scoop.eu). ، مع توقع نمو حجم السوق إلى تريليون دولار أمريكي بحلول عام 2030، مدفوعًا بقوة بأعباء عمل الذكاء الاصطناعي. تقدر McKinsey بحلول عام 2030 عالميًا 290 Milliarden US-Dollar, ، منها 5.2 تريليون دولار أمريكي بشكل صريح للبنية التحتية المجهزة بالذكاء الاصطناعي. 6,7 Billionen US-Dollar Investitionen in Rechenzentren, في الوقت نفسه، تخطط بعض الجهات المزودة لأهداف توسع متطرفة. وصف عرض داخلي في Google، تم نشره بواسطة PC Gamer، هدف مضاعفة سعة خدمة الذكاء الاصطناعي كل ستة أشهر وزيادتها بعامل 1000 في أربع إلى خمس سنوات.
تستشهد Tom's Hardware بتقديرات تفيد بأن PC Gamer). التي تستهدفها OpenAI ستستهلك طاقة كهربائية مثل دولة الهند بأكملها. تخخط Meta بدورها، وفقًا لـ Blocks & Files، لبناء مراكز بيانات ضخمة للغاية للذكاء الاصطناعي، مما يؤدي إلى أوامر تخزين هائلة للموردين المختارين. 250 Gigawatt Rechenkapazität bis 2033 لم تعد أزمة التخزين بسبب الذكاء الاصطناعي مجرد شعور مبهم، بل هي نتيجة لتخطيطات قابلة للقياس: كميات بيانات متزايدة بشكل أسي تقابل برامج بمليارات الدولارات لمراكز البيانات، والتي تهيمن بالفعل على سلاسل توريد مكونات التخزين. Blocks & Files).
ترتبط قوة تطبيقات الذكاء الاصطناعي ارتباطًا مباشرًا بتطوير وتوافر شرائح التخزين الحديثة. (Yahoo Finanzen).
المصدر: dinnova.ch
، لأن أحجام بيانات الذكاء الاصطناعي تفوق البنية التحتية للتخزين العالمية. تتحدث HWBusters في تحليل عن "أزمة تخزين الذكاء الاصطناعي"، حيث تسبب الطلب المتزايد على أقراص HDD ذات السعة العالية بسبب تطبيقات الذكاء الاصطناعي في تأخيرات كبيرة وارتفاع في الأسعار. über ein Jahr gestiegen sind, توضح Tom's Hardware كيف يمتد الاختناق على طول السلسلة بأكملها: تقرير يستشهد برئيس Adata بأن مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي تستحوذ على الأقراص الصلبة و USB و DRAM HWBusters).
وانخفضت المخزونات لدى الموردين من المعتاد شهرين إلى ثلاثة أشهر إلى أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع. تشير TechSpot إلى تقرير يفيد بأن مراكز البيانات تخزن حاليًا USB، نظرًا لأن سلاسل توريد الأقراص الصلبة مشدودة للغاية لدرجة أن أوقات تسليم أقراص HDD للمؤسسات تصل إلى „wegfressen“ وتشير Network World تكميليًا إلى أن أوقات تسليم الأقراص الصلبة قد زادت من أسابيع قليلة إلى bis zu zwei Jahre ausdehnen können. وأن أسعار فلاش المؤسسات ترتفع بشكل ملحوظ بالفعل. über ein Jahr gestiegen sind على جانب الفلاش، تحذر الشركات المصنعة من اختناقات هيكلية: تتوقع Solidigm أن تستمر على الأقل
يؤكد الرئيس التنفيذي لشركة Phison علنًا أن أسعار NAND-flash قد ارتفعت dreijährigen NAND-Knappheit. خلال ستة أشهر، ومن المتوقع حدوث اختناقات حتى نهاية عام 2027 على الأقل. بالتوازي، تفيد Sourceability بوجود اختناق في DRAM مدفوع بالذكاء الاصطناعي مع ارتفاع كبير في أسعار الوحدات وانخفاض متوقع في التوافر بحلول عام 2026. mehr als verdoppelt haben بالنسبة للصناعات المتخصصة، أصبحت العواقب محسوسة بالفعل: تحذر المجلة المتخصصة CineD صانعي الأفلام من أن نقص التخزين العالمي اعتبارًا من عام 2026 قد يؤدي إلى زيادة أسعار وسائط الكاميرا و USB وأنظمة ما بعد الإنتاج بشكل كبير، وقد يؤخر في بعض الأحيان خطط إصدار نماذج كاميرات جديدة. Sourceability).
يمكن العثور على تصور مرئي للتفاعل بين أقراص HDD و USB في سياق أزمة تخزين الذكاء الاصطناعي في فيديو YouTube هذا، وهو تحليل مدمج للوضع الحالي في مراكز البيانات: CineD).
فيديو يوتيوب
المصدر: عواقب أزمة التخزين
بالنسبة لمقدمي الخدمات السحابية الكبار، تؤدي أزمة التخزين بشكل أساسي إلى زيادة النفقات الرأسمالية والتشغيلية: تظهر IoT Analytics أن الإنفاق على البنية التحتية لمراكز البيانات وصل بالفعل في عام 2024 إلى
تصف Inside Towers كيف أن موجة الذكاء الاصطناعي العالمية تزيد الطلب على سعة مراكز البيانات إلى درجة أن المشغلين يتنافسون على المواقع المناسبة والطاقة والاتصال بالشبكة. 290 Milliarden US-Dollar lagen. هذه التكاليف لا تظهر فقط في الميزانيات العمومية، ولكنها تنعكس في النهاية على الأسعار: أفادت وسائل الإعلام المتخصصة مثل Tom's Hardware و Network World بالإجماع أن مصنعي USB و HDD يعلنون بالفعل عن زيادات في الأسعار لطرازات المؤسسات، والتي من المرجح أن تنعكس على المدى المتوسط في تعريفات التخزين السحابي وحلول النسخ الاحتياطي وحتى في منتجات المستهلك. Inside Towers).
بالنسبة للشركات الصغيرة، تظهر الأزمة بشكل أوضح في الحياة اليومية: تشير CineD إلى أن إنتاجات الأفلام تحتاج إلى إعادة حساب ميزانيات الوسائط والنسخ الاحتياطي الخاصة بها، نظرًا لأن بطاقات الذاكرة و RAID للتخزين و أنظمة الأرشفة أصبحت أغلى وأكثر صعوبة في الحصول عليها. Tom’s Hardware, Network World).
ينطبق الشيء نفسه على الوكالات والمؤسسات البحثية والشركات الناشئة التي تعالج كميات هائلة من البيانات: يمكن أن تؤدي ارتفاع أسعار التخزين إلى تأخير المشاريع أو إجبارها على الاحتفاظ بكميات أقل من البيانات، مما يؤثر بشكل مباشر على جودة التحليلات ونماذج الذكاء الاصطناعي. CineD). يتأثر المستخدمون الأفراد بشكل غير مباشر: تشير وسائل الإعلام المتخصصة مثل Tom's Hardware و Yahoo Finance إلى أن إنتاج DRAM و NAND نفسه، والذي يتم استخدامه في خوادم الذكاء الاصطناعي، مطلوب أيضًا للأجهزة الاستهلاكية مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية وأجهزة التلفزيون، بحيث تؤدي الاختناقات على جانب الشركات إلى CIO.com).
الجوانب البيئية steigenden Endkundenpreisen führen können (Yahoo Finanzen).
أزمة التخزين بسبب الذكاء الاصطناعي مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بقضية الطاقة. تتوقع Goldman Sachs أن يزداد استهلاك الطاقة العالمي لمراكز البيانات بما يصل إلى
بحلول نهاية العقد. تقدر دراسة اقتبستها رويترز أن مراكز البيانات في الولايات المتحدة قد تستهلك ما يصل إلى 165 Prozent im Vergleich zu 2023 ansteigen könnte. سنويًا بحلول عام 2028. تتوقع وكالة الطاقة الدولية ذلك بحلول عام 2030 12 Prozent des gesamten nationalen Stromverbrauchs ausmachen könnten. ستستهلك مراكز البيانات. mehr Strom verbrauchen könnten als das heutige Japan.
إلى جانب هذا الشراهة للطاقة، يأتي استهلاك مياه غالبًا ما يتم التقليل من شأنه: تصف Brookings أن مركز بيانات نموذجي يستهلك حوالي 300.000 Gallonen Wasser pro Tag für Kühlung benötigt. متر مكعب من الماء يوميًا. يلخص العرض الحالي لميزانية المياه لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي أن مراكز البيانات الأمريكية استهلكت مباشرة في عام 2023 حوالي 66 Milliarden Liter Wasser verbrauchten.
متر مكعب. تعزز هذه المنظور البيئي الضغط على صناعة التخزين: كلما زادت كثافة التخزين، زادت تعقيدات الإنتاج عادةً - كما هو الحال في هياكل 3D-NAND الحديثة التي تحتوي على أكثر من 200 طبقة - وزاد استهلاك الموارد في المصانع. Blocks & Files). في الوقت نفسه، يجادل مقدمو الخدمات مثل Huawei بأن مراكز بيانات All-Flash يمكن أن تكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة على المدى الطويل من الأنظمة المستندة إلى HDD، مما قد يخفف من أزمة التخزين جزئيًا من خلال مكاسب الكفاءة. Huawei).
يمكنك العثور على مقدمة جيدة لفهم البنية التحتية المادية والعواقب البيئية لمراكز البيانات في فيديو YouTube التوضيحي هذا، وهو شرح لكيفية عمل مراكز البيانات وضغط النمو في عصر الذكاء الاصطناعي:
المصدر: يوتيوب
حلول
أزمة التخزين ليست قانونًا من قوانين الطبيعة، ولكن لا يمكن حلها بـ "خدعة تقنية" واحدة. تشير IDC و Seagate بالفعل منذ سنوات إلى أن جزءًا كبيرًا من البيانات التي يتم إنشاؤها nie genutzt wird. . هذا يشير إلى أنه يجب الجمع بين نمو السعة التقنية والانضباط الأكثر صرامة للبيانات.
على المستوى التقني، يعتمد المصنعون على معماريات تخزين متعددة المستويات: يتم استخدام NVMe-SSD السريعة للغاية، ولكنها مكلفة، كذاكرة تخزين مؤقت لأعباء عمل الذكاء الاصطناعي النشطة، بينما يتم استخدام HDD و QLC-SSD الأرخص وذات السعة العالية للأرشفة والبيانات الباردة. Tom’s Hardware). يقدم مقدمو الخدمات مثل Seagate أنظمة مثل Exos 4U100 mit bis zu 3,2 Petabyte كإجابة صريحة لأعباء عمل الذكاء الاصطناعي. تجادل Hitachi Vantara بأن التحول الثابت إلى معماريات All-Flash مع خدمات بيانات ناضجة يمكن أن يحسن ليس فقط الأداء، ولكن أيضًا كفاءة الطاقة وموثوقية التشغيل. Hitachi Vantara).
على المستوى التنظيمي، يتعلق الأمر بالبيانات التي يجب الاحتفاظ بها بشكل دائم: تؤكد دراسات مثل "Data Age 2025" أن الشركات يجب أن تميز بين البيانات ذات الصلة باللوائح، والبيانات الحيوية للأعمال، والبيانات التي هي مجرد "جميلة"، لتجنب ربط سعة التخزين والطاقة بشكل غير ضروري. Seagate). يوضح CIO.com أن العديد من الشركات تعيد تصميم معماريات التخزين الخاصة بها حاليًا لتوفير أعباء عمل الذكاء الاصطناعي مع أوقات وصول سريعة ومتسقة، مع معالجة النسخ الاحتياطي والأرشفة والامتثال بكفاءة من حيث التكلفة. CIO.com).
بالنسبة للشركات، يعني هذا بشكل ملموس: تحديد دورات حياة البيانات بوضوح، وفرض مواعيد الحذف، وتنظيم بيانات التدريب بشكل انتقائي، بدلاً من تخزين "كل شيء إلى الأبد"، وتصميم أعباء عمل الذكاء الاصطناعي بحيث يتم تحقيق المزيد باستخدام بيانات أقل - على سبيل المثال، من خلال معماريات نماذج فعالة، أو التوليد المدعوم بالاسترجاع، أو نماذج أصغر ومتخصصة. Hitachi).
يمكن العثور على نظرة عامة جيدة على مراكز البيانات في سياق الذكاء الاصطناعي والطاقة والتخزين في هذا الفيديو، لمن يرغب في رؤية القيود الاقتصادية والبنية التحتية وراء أزمة تخزين الذكاء الاصطناعي في شكل حي:
المصدر: يوتيوب
أزمة التخزين بسبب الذكاء الاصطناعي هي النتيجة المنطقية لثلاثة اتجاهات: كميات البيانات المنفجرة Cybersecurity Ventures), ، وخطط توسع مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي الهجومية، وصناعة التخزين التي تصل إلى حدود فيزيائية ومالية لتوسيع السعة. Seagate).
من المرجح أن تشهد السنوات القادمة ارتفاعًا في الأسعار، وأوقات تسليم أطول، ومنافسة أشد على موارد التخزين، سواء في قطاع المؤسسات أو في قطاع المستهلك. (Tom’s Hardware, Tom’s Hardware). في الوقت نفسه، يدرك البعد البيئي - وخاصة استهلاك الطاقة والمياه - المشغلين والسياسيين على التفكير في استراتيجيات التخزين ليس فقط من الناحية الاقتصادية، ولكن أيضًا من الناحية السياسية للموارد. (Goldman Sachs, Brookings).
الخبر السار: الأزمة ليست حالة ثابتة، بل هي ضغط يفرض الابتكار والانضباط. يمكن لأولئك الذين يتساءلون باستمرار عن بنية البيانات الخاصة بهم، ويجمعون بين طبقات التخزين بذكاء، ويبنون الذكاء الاصطناعي عن قصد بحيث يعمل ببيانات أقل وأكثر تنظيمًا، ليس فقط خفض التكاليف والمخاطر، بل أيضًا المساهمة في أن يبقى التخزين عاملاً يمكن التحكم فيه، وليس مجرد عامل نادر، في عصر الذكاء الاصطناعي.