Yapay zeka size ne hissettiriyor? Akıllı evinizi 'vibe-code' yapmaya hazır mısınız? Yoksa veri merkezlerinin yol açtığı kirlilik ve milyarlarca galon su tüketimi mi endişelendiriyor? Biraz daha derinlemesine bakınca, üretken yapay zekanın tüm sıçramalarının ve vaatlerinin temelini oluşturan GPU'ların gerçek değerini sorgulamaya başlıyorsunuz.
Şu anda dünyanın dört bir yanındaki veri merkezlerine yüz binlerce GPU dolduruluyor ve bu da yapay zeka patlamasını besliyor. Bu çipler akıllı telefonlardan arabalara, oyun bilgisayarlarına kadar her yerde bulunuyor. Bir zamanlar niş bir çip üreticisi olan ve şimdi dünyanın en değerli şirketi haline gelen Nvidia, 1999'da piyasaya sürdüğü 'dünyanın ilk GPU'su' ve 'oyun devrimi' ile hâlâ övünüyor. Oysa bazıları GPU'nun kökenlerini en azından 70'lere, arcade oyunlarında kullanılan grafik donanımına kadar götürüyor.
Staffordshire Üniversitesi'nde etik ve oyun teknolojisi profesörü olan Catherine Flick, 'Oyunlar sayesinde başlayan büyük donanım gelişmeleri var' diyor. İster yeni grafik işlem birimleri için bir test ortamı olsun, ister sanal gerçeklik ve yapay zeka geliştirme, 'bu tür önemli etik sorunları olan şeylerin çoğu oyunlarla başlıyor' diye ekliyor Flick. Yani GPU, başlangıcından bu yana yeni teknolojilerin ortaya çıkardığı en büyük etik soruların kaynağında yer alıyor. Peki oyunlar ve şimdi de yapay zeka sohbet robotları, çevremizdeki dünyayla etkileşimimizi nasıl etkiliyor?
İster hammadde madenciliği ister yarı iletken fabrikalarında işçileri zehirli kimyasallara maruz bırakma olsun, GPU üretimi büyük bir kirlilik bırakabilir. Toplu olarak, veri merkezlerinde depolanan GPU'lar çok büyük miktarda su ve enerji tüketiyor; bu da daha fazla hava kirliliğine ve iklim değişikliğine neden olan sera gazı emisyonlarına yol açıyor. GPU'nun ömrünün sonunda ise e-atık şeklinde daha da fazla hasar verebiliyor.
Bu riskleri almaya değer mi? Hava tahmini veya yaban hayatı koruma gibi potansiyel yapay zeka odaklı ilerlemeler, bir veri merkezinin çevresel ayak izini haklı çıkarıyor mu? Peki ya bir oyun bilgisayarındaki veya iPhone'daki GPU'lar? Onlar da aynı derecede incelemeyi hak etmiyor mu?
Eve Kadar Ulaştı: GPU'lar uzun süredir var olsa da, yapay zeka onları gerçek anlamda birçok Amerikalı için evlerine kadar giren bir şekilde ön plana çıkardı. ABD'de diğer tüm ülkelerden çok daha fazla veri merkezi var ve daha da fazlasını inşa etme planları var. Teknoloji şirketleri yapay zeka için yeni nesil hiper ölçekli veri merkezlerini genişletmek için yarışırken, topluluklar bu devasa sunucu depolarını komşu olarak görme ihtimaliyle boğuşuyor.
Bir çevre gazetecisi olarak, zaman zaman haberlerime, bu veri merkezlerinin veya yapay zeka modellerinin haksız yere tehditkar yeni bir korkuluk olarak gösterilip gösterilmediği yönünde yorumlar alıyorum; özellikle de hızlı moda gibi diğer endüstriler iklim değişikliğini körükleyip çevreyi kirletirken. GPU'lar söz konusu olduğunda, bunlar sadece veri merkezlerinde değil, tüketici elektroniğinde de bulunuyor. Peki neden sürdürülebilirlik sorunları için sadece yapay zekayı hedef alıyoruz?
Bazı girişim sermayedarları, yapay zekanın tüketiciler tarafından yavaş benimsenmesini, çevresel etkisiyle ilgili kötü haberlere bağladı. Flick buna gülmeden edemiyor: 'Çevreyi günah keçisi yapmak ne güzel değil mi?'
Sosyal medyada da benzer bir duygu yükseliyor. Ürün stratejisi ve tüketici yapay zekası alanında çalışan Ashley Striblet, yakın zamanda TikTok'ta bir video yayınlayarak bu girişim sermayedarlarını, insanların gerçekten istediği ürünlere yatırım yapmadaki kendi başarısızlıkları için 'tüketicileri suçladıkları' gerekçesiyle eleştirdi. Striblet, birçok kişinin hızlı moda veya tüketici teknolojisinin çevre için kötü olabileceğini anladığını, ancak bu ürünlerden değer aldıklarını hissettikleri için hâlâ satın aldıklarını söylüyor.
'Sanırım çoğu kişi Shein veya Amazon'dan kıyafet sipariş etmenin çevreye en duyarlı şey olmadığını biliyor' diyor Striblet. 'Ayrıca Z kuşağının bir noktada gerçekten ucuz giysiler sağlayan bu markaların büyük tüketicileri olduğunu da biliyoruz.' Flick, ucuz kıyafet almanın getirdiği maliyet tasarrufunun, birçok tüketici için satın almayı haklı çıkaracak kadar yeterli bir takas olduğunu ekliyor.
Öte yandan, Flick ve Striblet ayrı ayrı bana, birçok kişinin girişim sermayedarlarının ve CEO'ların yapay zeka ile vaat ettikleri faydaları henüz hayatlarında görmediğini söylüyor. Flick, 'Teknolojilerinin yapabileceğini söyledikleri şeyler tamamen saçmalık' diyor. 'Hepimizin kişisel uşakları falan olması güzel olurdu. Ama A noktasından B noktasına nasıl gidiyorsunuz? Elimizdekiyle bu mümkün değil.'
Ortalama bir Amerikalı vaat edilen türden büyük sıçramaları henüz görmemiş olsa da, yanı başlarına taşınan yeni bir yapay zeka veri merkezinin maliyetlerini görme olasılıkları giderek artıyor. Yıllarca hızlı moda veya yarı iletken üretim merkezleri Asya'da yoğunlaşmıştı. Şimdi ise ABD'de ortaya çıkan veri merkezi patlaması, elektrik faturalarını yükseltmesi ve daha fazla kirlilik yaratmasıyla manşetlere çıkıyor. Bu, uzak bir ülkede değil, büyük Amerikan teknoloji şirketlerinin daha varlıklı tüketicilere kur yaptığı yerlerde oluyor.
Kuşkusuz, ABD'de bile veri merkezleri, düşük gelirli mahallelerin ve beyaz olmayan toplulukların uzun süredir kapılarının önünde kirlilik yaratan tesislerin kurulmasına karşı çevresel adaletsizlikle mücadele etmek zorunda kaldığı bazı yerlere kuruluyor. Örneğin NAACP, xAI'ye (şimdi SpaceXAI olarak faaliyet gösteriyor) devasa veri merkezlerine güç sağlamak için sahaya kurduğu gaz jeneratörlerinden kaynaklanan hava kirliliği nedeniyle dava açtı. (SpaceXAI, The Verge'in e-postalarına yanıt vermedi.) Sivil haklar grubu, ülke genelindeki yerel grupların kampanyalarını yürütmesine yardımcı olurken teknoloji şirketlerini 'tetikte olmaları' konusunda uyarmıştı.
Küresel Ölçekte Büyüyor, Yerelde Etkiliyor: Shaolei Ren, toplulukların çoğu zaman ilerleme adına ödediği bedellere tanık oldu. Veri merkezlerinin çevresel etkisi üzerine yaptığı araştırmayı iklim değişikliğinin ötesine taşıyarak tesislerin yakınındaki hava kirliliği ve su kıtlığına odaklanan bir araştırmacı. 1980'lerde kuzey Çin'deki bir kömür madenciliği bölgesinde büyüyen Ren, dışarıdaki sokaklarda biriken siyah karbonu engellemek için pencereleri haftanın 7 günü 24 saat kapalı tuttuğunu hatırlıyor. Ve eyaletteki sınırlı su altyapısı nedeniyle ailesi, gün boyunca kullanmak üzere tanklarda su depoluyordu.
Şu anda Kaliforniya Üniversitesi, Riverside'da (UCR) elektrik ve bilgisayar mühendisliği doçenti olan Ren, veri merkezlerinin yakındaki topluluklar için hava kalitesi ve su kaynakları üzerindeki etkisine yönelik araştırmalara liderlik ediyor; bu maliyetler, bir kullanıcının her sohbet robotuna sorgu girdiğinde genellikle görünmez oluyor.
Güney Kaliforniya'da bir fırtına öncesi nadir görülen kasvetli bir öğleden sonra UCR'deki ofisinde oturan Ren, bana yapay zekanın nihayetinde bilimsel keşfe yardımcı olmak da dahil olmak üzere getirebileceği faydalar konusunda iyimser olduğunu söylüyor. Ancak bu kazanımların yerel topluluklar pahasına yapılmaması gerektiğini belirtiyor. Arkasındaki beyaz tahta, daha az kaynak kullanmak ve kirliliği en aza indirmek için veri merkezi operasyonlarının nasıl ayarlanabileceğini araştıran çalışmaları için mavi kalemle yazılmış denklemlerle kaplı. Ren'in, bu tesislerin yakınlardaki sakinlere zarar vermesini önlemek için 'toplulukla bütünleşik veri merkezi yaklaşımı' olarak adlandırdığı bir vizyonu var. 'Kesinlikle yapılabilir' diyor.
Ama şu an için tipik olarak olan bu değil. Daha güçlü GPU'lar giderek daha fazla enerji talep ediyor ve bu süreçte hava kirliliği ve sera gazı emisyonları yaratıyor. Donanımın aşırı ısınmasını önlerken onları gece gündüz çalıştırmak çok fazla su gerektiriyor. Bir veri merkezinde sadece birkaç yıl olabilen bir GPU'nun ömrü boyunca bunların hepsi birikiyor.
Ren ve UCR ile Caltech'teki meslektaşları tarafından 2024'te yayımlanan bir ön baskı çalışmaya göre, Meta'nın Llama 3.1'i kadar büyük bir modeli eğitmek için gereken enerji, Los Angeles ile New York City arasında 10.000 gidiş-dönüş araba yolculuğu kadar hava kirliliğine yol açabiliyor. (Meta, konuyla ilgili resmi bir yorum yapmayı reddetti ve bunun yerine The Verge'i sürdürülebilirlik raporuna ve veri merkezleriyle ilgili web sayfasına yönlendirdi.) Çalışma, yapay zekanın artan benimsenmesiyle ilişkili halk sağlığı maliyetlerinin 2028 yılına kadar 20 milyar doları aşabileceğini ve 2030 yılına kadar hava kirliliğinden yılda 1.300 erken ölüme neden olabileceğini ortaya koydu.
Yapay zeka, GPU'ların diğer uygulamalarının enerji kullanımını ve iklim etkisini hızla geride bırakıyor. 2019'da yayımlanan kapsamlı bir araştırmaya göre, ABD'de oyun yılda yaklaşık 34 terawatt-saat (TWh) enerji kullanıyor ve yaklaşık 5 milyon arabanın yolda olmasına eşdeğer karbondioksit emisyonuna (yaklaşık 24 milyon ton CO2) yol açıyordu. O zamandan bu yana daha yeni konsollar daha fazla enerji yoğun hale geldi, ancak iklim etkileri büyük ölçüde kullanıcı davranışına ve oyun oynanan yerdeki elektrik şebekesinin ne kadar kirli olduğuna bağlı.
Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı tarafından yapılan 2024 tarihli bir araştırmaya göre, kabaca bir karşılaştırma yapmak gerekirse, ABD'deki veri merkezlerinde GPU hızlandırmalı yapay zeka sunucularının enerji kullanımı 2017'de 2 TWh'den 2023'te 40 TWh'nin üzerine çıktı. Araştırma, tüm bu heyecanla birlikte, yapay zeka sunucularının yıllık güç tüketiminin 2028 yılına kadar 165 ile 326 TWh arasına çıkabileceğini öngörüyor. Düşük tahmin, kabaca ABD'deki 8,7 milyondan fazla evin bir yılda kullanabileceği enerjiye eşdeğer olacak.
Vrije Universiteit Amsterdam Çevre Araştırmaları Enstitüsü'nde doktora adayı olan Alex de Vries-Gao'nun çalışmasına göre, 2025'te yapay zeka muhtemelen Bitcoin madenciliğinin güç tüketimini geride bıraktı ve dünya genelinde veri merkezlerinin kullandığı elektriğin neredeyse yarısını oluşturdu. De Vries-Gao, bunun sonucunda ortaya çıkan karbon emisyonlarının yılda 32,6 milyon ila 79,7 milyon ton arasında olduğunu tahmin ediyor. Karşılaştırma yapmak gerekirse, New York City'nin iklim kirliliği yılda yaklaşık 50 milyon ton CO2'ye ulaşıyor.
Hem Ren'in hem de benim yaşayıp çalıştığım Güney Kaliforniya'da, Amerikalıların e-ticaret siparişlerini depolayan ve ayıran devasa depolar bölgeyi giderek daha fazla tanımlıyor. Asya'dan gelen mallar, yakındaki Los Angeles Limanı'na gemiyle varıyor ve daha sonra, gece gündüz tırlarla uğuldayan Amazon yerine getirme merkezleri ve benzeri tesislerden oluşan 'kuru limanlara' doğru iç kesimlere gidiyor.
Yeni veri merkezlerindeki patlama bana bu depoların getirdiği zorluklardan bazılarını hatırlatıyor. Ulusal çevre grupları hızlı moda ve çevrimiçi alışverişin iklim etkisi etrafında toplanırken, yerel halk yerel hava kirliliğine karşı kampanyalar yürütüyor. Emekliler, sessiz mahallelerinin aniden gürültülü sanayi kompleksleri bloklarına dönüştüğünü görüyor. Kirlilik ve gürültü şikayetleri, depoları çevreleyen kamyon trafiğinden değil, veri merkezlerindeki jeneratörlerin ve soğutma sistemlarının uğultusundan kaynaklanıyor. Ancak veri merkezleri, özellikle batıdaki kurak bölgelerde ek bir endişe yaratıyor.
Yapay zekaya güç sağlamak inanılmaz derecede susuz bir iş; veri merkezlerinde elektrik üretimi ve soğutma sistemleri için su gerekiyor. De Vries-Gao, yapay zekanın 2025'te 312,5 milyar ila 764,6 milyar litre su kullanmış olabileceğini tahmin ediyor ki bu, insanların her yıl su şişelerinde küresel olarak tükettiği miktar aralığında. Bu, Ren'in 2023 tarihli bir çalışmasında öngördüğünden daha büyük bir su talebi sıçraması olabilir; o ve meslektaşları, su kullanımının 2027'de 600 milyar litreye kadar çıkabileceğini tahmin etmişti.
Ren, bu rakamlar ne kadar göz alıcı olsa da, yıllık toplamın hâlâ eksik bir resim olabileceğini iddia ediyor. Bunun nedeni, bir tesisin kullandığı su miktarının 'ani yükselişler' göstermesi. Sıcaklıklar yükseldiğinde soğutma için en fazla suyu kullanma eğilimindedirler; bu talep artışı, topluluğun kuraklığa ve su kıtlığına daha yatkın olabileceği bir zamanda yerel su bölgesine aniden büyük bir baskı uygulayabilir.
Su talebinin zirve yaptığı dönemlerde, bir ev normalde kullanacağından 1,5 ila 2,5 kat daha fazla su kullanabilir. Ren'e göre, bir veri merkezi ise 6 ila 10 kat daha fazla kullanabilir; hatta bazı büyük yeni veri merkezi projelerinin 30 kata kadar daha fazla suya ihtiyacı olabilir. Ren'in ortak yazar olduğu yakın tarihli bir ön baskı makalesine göre, bu eğilimler devam ederse, ABD'deki veri merkezlerinin 2030 yılına kadar günde 1.451 milyon galona kadar yeni zirve su kapasitesine ihtiyacı olabilir. Bu talebi karşılamanın maliyeti 10 milyar doları bulabilir. Bu, genellikle yetersiz finanse edilen ve ek destek olmadan altyapılarını yükseltmekte zorlanan küçük topluluk su sistemleri için sindirilmesi zor maliyetler.
Ren, teknoloji şirketlerinin veri merkezlerinde suyu geri dönüştürme veya yakındaki su kaynaklarını yenileme taahhütlerinin bile hedefi ıskaladığını savunuyor. Halkın, önceden plan yapabilmesi için yoğun talep dönemlerinde su kullanımı hakkında daha fazla şeffaflığa ihtiyacı var. Ren, toplulukların, kapasiteyi artırmak için gerekli altyapıyı inşa etmek üzere teknoloji şirketleriyle çalışabilmesi ve bölge sakinlerinin faturayı ödemek zorunda kalmaması gerektiğini söylüyor.
Beşikten Başlayarak: GPU'ların çevresel etkisini daha iyi anlamak için Bonn Üniversitesi'nde doktora adayı olan Sophia Falk, Université Paris-Saclay'de doktora öğrencisi olan David Ekchajzer ve meslektaşları, on binlerce dolar değerindeki çipleri endüstriyel blenderlara attı. Ne yaptıklarını ve gezegende bıraktıkları ayak izini incelemek için hâlâ daha fazla bağışlanmış ekran kartı umuyorlar.
Veri merkezleri son zamanlarda ilgi odağı olsa da, GPU'ların çevreye zarar vermesinin tek yolu bunlar değil. Üretimlerinde kullanılan metaller ve kimyasallar ve tüm tedarik zinciri boyunca kirlilik var.
Falk, 'Yapay zekayı kullandığımızda bunun çevremizdeki gerçek dünya üzerinde bir etkisi olduğunu unutma eğilimindeyiz' diyor. 'Bu karbon emisyonlarının ötesine geçiyor ve bir nevi gözden ırak olan gönülden de ırak oluyor.'
Falk, Nvidia A100'ün malzeme ayak izini inceledi ve kendisi ile ortak yazarları, çipin yüzde 90'ının ağır metaller - başta bakır, demir, kalay ve nikel - ile silikondan oluştuğunu buldu. Elektriği iyi ileten ve güç hatlarında ve elektronikte yaygın olarak kullanılan bir malzeme olan bakır, en büyük payı oluşturuyor. Üretken yapay zeka etrafındaki tüm heyecan ve inşa edilen yeni veri merkezleri dalgası, küresel bir açığı daha da kötüleştiriyor.
