TSMC: tekoälysirun raja on sähköpistorasiassa

TSMC:n liiketoiminnan kehitysjohtaja Kevin Zhang totesi viime viikolla, että energiatehokkuus on ohittanut laskentatehon sirunsuunnittelun tärkeimpänä mittarina. Yhtiön asiakkaat tilaavat nyt sirua, joka tekee enemmän käyttämättä lisää sähköä, eivät sirua, joka tekee enemmän hinnalla millä hyvänsä.

Lausunto liittyy TSMC:n A14-prosessiin, jonka on määrä saavuttaa sarjatuotanto vuonna 2028. Yhtiö lupaa A14:lle yli 20 prosenttia parempaa laskentatehoa ja jopa 30 prosenttia matalampaa kulutusta verrattuna nykyiseen N2-prosessiin. Vielä kymmenen vuotta sitten siruvalmistajat kilpailivat siitä, kuinka tiheään transistorit saa pakattua. Nyt kilpailu on siitä, kuinka vähän sähköä yksi laskutoimitus kuluttaa.

Kun watti ratkaisee enemmän kuin transistorikoko

TSMC ei ole tämän viestin kanssa yksin, mutta se on sanonut sen kaikkein selvimmin ääneen. Intelin oma 14A-prosessi lupaa 15-20 prosenttia parempaa teho per watti -suhdetta verrattuna 18A-sukupolveen, ja yhtiö tähtää tuotantoon vuonna 2027. Samsung on puolestaan myöntänyt, että sen 1,4 nanometrin prosessi siirtyy alkuperäisestä 2027-aikataulusta vuoteen 2028 tai 2029, ja yhtiö keskittyy ensin 2 nanometrin saannon parantamiseen.

Erot eivät ole pelkkää markkinointipuhetta. Kun yksittäisen tekoälykiihdyttimen virrankulutus lähestyy megawattia, ja TSMC:n omat ennusteet asettavat tämän rajan vuosikymmenen loppuun, jokainen prosenttiyksikkö tehokkuudessa muuttuu rahaksi. Megawatin sirun käyttäminen ympäri vuoden tarkoittaa 8 760 megawattituntia sähköä vuodessa. Pohjoismaisilla teollisuushinnoilla se on noin puoli miljoonaa euroa pelkkää sähkölaskua yhtä piiriä kohti.

Suomi rakentaa saman pullonkaulan toista päätä

Lausunto kuulostaa kaukaiselta Taiwanin uutiselta, mutta Suomi seisoo täsmälleen saman ongelman toisella puolella. Fingridin viime vuoden ennuste ennakoi maan sähkönkulutuksen kasvavan nykyisestä noin 83 terawattitunnista 103-123 terawattituntiin vuoteen 2030 ja edelleen 104-159 terawattituntiin vuoteen 2035 mennessä. Suurin yksittäinen kasvuajuri on konesalit.

Hamina hyödyntää Suomenlahden vettä jäähdytykseen, mikä leikkaa Googlen konesalin energiankulutusta merkittävästi verrattuna vastaaviin laitoksiin esimerkiksi Yhdysvalloissa. Espoon kohdalla Fingrid on raportoinut, että yksi uusi konesali nosti yksinään alueen perussähkönkulutusta tuntuvasti. Konesalit varaavat siirtokapasiteettia jo nyt enemmän kuin osa kunnallisesta perusinfrasta.

Mitä se merkitsee tavalliselle kuluttajalle

Konkreettinen vaikutus näkyy kahdella tasolla. Sähkön kysynnän kasvu heijastuu hintaan koko Pohjolan markkinalla. Kun konesalit ostavat suuria määriä pohjoismaista energiaa pitkillä sopimuksilla, sähkön spot-hintaan kohdistuu nostepainetta erityisesti talviaikaan. Siirtokapasiteetin rakentaminen näkyy lisäksi kantaverkkomaksuissa, joiden kustannukset valuvat pitkässä juoksussa kaikkien sähkölaskuun.

Toinen puoli on positiivinen. Suomen sähköstä yli 90 prosenttia on hiilineutraalia, mikä tekee maasta vetovoimaisen konesalisijoituspaikan tekoäly-yhtiöille. Hiilineutraali sähkö, viileä ilmasto ja toimiva kaukolämpöverkko ovat juuri niitä etuja, joita TSMC:n asiakkaat etsivät seuraavan kymmenen vuoden aikana.

A14:n perimmäinen viesti

Zhangin lausunto kertoo, että tekoälyteollisuus on siirtynyt nopeasta laskentavoiman lisäämisvaiheesta tehokkuusoptimoinnin vaiheeseen. Tämä on hyvä uutinen ilmastolle ja Fingridille, mutta vaikea uutinen niille tekoäly-yhtiöille, jotka ovat sitouttaneet pääomaa olettaen, että sähköä on saatavilla rajattomasti. Suomen kannalta kysymys ei ole, voiko maa kilpailla tekoälyteollisuudessa. Kysymys on, osaako Suomi neuvotella konesalisopimukset siten, että hukkalämpö, työpaikat ja verot jäävät tänne, eivät pelkät sähkölaskut.