O crescimento das tecnologias de inteligência artificial (IA) e IA generativa foi meteórico nos últimos dois anos. Para algumas pessoas familiarizadas com tecnologia, cada manhã começa com a ajuda da IA, desde o despertador inteligente que monitora seu ciclo de sono até o aplicativo de notícias que seleciona artigos baseados em seus interesses.
Porém, por trás dessas conveniências contínuas, existe uma realidade oculta – essas tecnologias fazem parte de uma crescente crise energética. À medida que tecnologias de IA, como a IA gerativa, avançam, elas não apenas transformam nossas vidas; elas estão exigindo uma enorme parcela da eletricidade mundial.
Impacto da IA nas infraestruturas de energia
O desafio é evidente. Como um dos empreendimentos de TI modernos mais intensivos em energia, os sistemas de IA requerem consideráveis emissões de carbono e eletricidade. Na verdade, o mundo pode não estar preparado para suas demandas.
Em 2023, o mundo se familiarizou com as implicações da IA gerativa, e até 2024, sua utilização em vários setores se ampliou. Assim, os data centers que alimentam esses modelos de IA estão se tornando grandes consumidores de eletricidade.
Na verdade, a Forbes notou que o GPT-4 exigiu mais de 50 gigawatt-horas para treinamento—equivalente a 0,02% da produção anual de eletricidade da Califórnia. Além disso, ele requer 50 vezes mais energia que seu predecessor, o GPT-3.
As estatísticas são impressionantes. Globalmente, os data centers e suas redes de transmissão agora contribuem para 3% do consumo global de energia, emitindo tanto dióxido de carbono quanto o Brasil.
Além disso, os crescentes requisitos energéticos não mostram sinais de diminuição. Segundo uma projeção da Agência Internacional de Energia (IEA), a demanda global por eletricidade aumentará de 460 terawatt-horas (TWh) em 2022 para 1 000 TWh até 2026.
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Somente nos Estados Unidos, a demanda de energia dos data centers deve aumentar de 200 TWh em 2022 para 260 TWh até 2026, representando uma participação de 6% no uso total de energia do país. As projeções sugerem que essa demanda dobrará até 2030.
A utilidade das redes físicas descentralizadas
Diante desse cenário, Ayush Ranjan, CEO da Huddle01, destacou em uma entrevista ao BeInCrypto a urgente necessidade de soluções como DePIN (Rede de Infraestrutura Física Descentralizada).
“Os data centers de IA requerem uma quantidade substancial de eletricidade para computação e resfriamento. Se as aplicações de IA continuarem crescendo no ritmo atual, veremos uma pressão significativa sobre as redes energéticas locais e globais, que se mostrará insustentável. Esse ônus continuará a aumentar à medida que os sistemas de IA se tornarem cada vez mais complexos com o tempo. Isso levará novamente a maiores emissões e instabilidade na rede,” explicou Ranjan.
A concentração geográfica de data centers agrava os desafios. Por exemplo, a Virgínia do Norte hospeda o maior hub de data centers do mundo, consumindo eletricidade equivalente à de 800 000 casas. Essa concentração cria flutuações perigosas na demanda de energia, apresentando riscos severos às infraestruturas energéticas.
Como o DePIN soluciona os desafios
Em resposta, o DePIN oferece uma solução promissora ao aproveitar recursos de hardware subutilizados para distribuir tarefas computacionais de maneira mais eficiente. Ao descentralizar o consumo de energia e incentivar o uso de computação de borda, as redes DePIN poderiam aliviar significativamente o ônus energético imposto pela IA, oferecendo um caminho para um acesso mais sustentável e democratizado aos recursos de IA.
Ranjan elucidou ainda mais que os DePINs distribuem o consumo de energia e a carga de trabalho, aliviando o ônus em qualquer ponto único. Em vez de depender de grandes data centers centralizados, o DePIN implanta vários nós—muitas vezes utilizando infraestrutura subutilizada para deslocar cálculos mais perto dos usuários finais.
“Isso reduz a carga de trabalho nos servidores e espalha o consumo de energia de maneira mais uniforme pelas regiões, aliviando o ônus sobre as redes energéticas,” disse Ranjan ao BeInCrypto.
Atualmente, 84% dos data centers estão concentrados nos Estados Unidos, Europa e China, tornando as transferências de dados menos eficientes em termos energéticos. No entanto, a computação de borda, integral ao DePIN, minimiza transferências de dados de longa distância e intensivas em energia típicas de data centers centralizados.
“Dividir o consumo de energia entre vários dispositivos e regiões, reduzindo a carga sobre data centers e redes energéticas ao aproveitar dispositivos ou recursos existentes para construir a rede será crucial para resolver essa questão,” afirmou Ranjan.
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Projetos DePIN atendendo às demandas de IA
Segundo Ranjan, vários projetos DePIN, como Filecoin Green, Akash Network, Render e Grass, focam em atender às demandas energéticas da IA.
Notavelmente, o projeto Daylight Energy, apoiado pela renomada firma de capital de risco Andreessen Horowitz (a16z), visa transformar as operações da rede de energia por meio de recursos energéticos distribuídos (DERs). Essa iniciativa melhora a resposta da rede e facilita práticas de energia sustentável ao aproveitar dados em tempo real de DERs, como painéis solares e baterias inteligentes.
Além disso, em 10 de setembro, a Daylight Energy anunciou uma parceria com a DIMO Network para permitir que veículos elétricos (VEs) suportem redes elétricas. Essa colaboração utiliza as APIs de VE da DIMO para integrar VEs ao ecossistema de gestão de energia, facilitando assim o uso de energia limpa e a gestão de energia em tempo real para todos os proprietários de VEs.
As redes DePIN também resolvem outros desafios da infraestrutura centralizada, como interrupções frequentes. Por exemplo, uma recente interrupção de TI envolvendo a Microsoft e a CrowdStrike interrompeu serviços importantes mundialmente. No entanto, as redes DePIN são menos suscetíveis a tais interrupções porque não possuem um único ponto de falha.
Desafios de escalabilidade
Atualmente, a capitalização de mercado total dos projetos DePIN está acima de US$ 20,5 bilhões. Além disso, o número total de dispositivos DePIN ultrapassou 18 milhões. No entanto, o DePIN ainda enfrenta desafios de escalabilidade, pois a adoção em massa dessas redes requer alta capacidade computacional.
“Muitos DePINs dependem de uma mistura de dispositivos, desde dispositivos de borda de baixa potência até pequenos centros de dados. Escalar a rede e coordenar os recursos implantados para corresponder à potência computacional de um centro de dados centralizado continua sendo um desafio formidável para a indústria,” observou Ranjan.
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Contudo, embora a ideia de DePIN resgatar o mundo de uma crise energética global ainda seja incipiente, mais inovação e adoção são essenciais. Ranjan acredita que incentivos de tokens podem ajudar a trazer mais adoção.
“Devido às limitações de hardware dos dispositivos de borda para lidar com a carga de trabalho de IA, a adoção ampla é crucial para qualquer DePIN escalar e ver um caso de uso convencional. Incentivos de tokens ajudam a impulsionar a intenção de uso e participação,” concluiu Ranjan.
Na verdade, à medida que as demandas energéticas da IA aumentam, o DePIN oferece uma solução vital descentralizando a carga computacional. Isso poderia reduzir substancialmente a pressão sobre as infraestruturas de energia globais.
As redes DePIN prometem uma abordagem mais sustentável para gerenciar as crescentes necessidades energéticas dos sistemas avançados de IA, aproveitando hardware subutilizado e computação de borda. Essa estratégia poderia potencialmente evitar uma crise energética e promover um acesso mais equitativo à tecnologia.
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