Представьте качели: чтобы их раскачать, нужно толкать в такт собственным колебаниям. Этот принцип — резонанс, усиление колебаний при совпадении частоты внешнего воздействия с собственной частотой системы. Похожий механизм скручивает валы гидротурбин, когда к ним приходят электрические толчки от дата-центров искусственного интеллекта. Современные ИИ-серверы потребляют энергию неравномерно: миллионы процессоров то синхронно включаются в интенсивные вычисления, то почти полностью затихают. Эти резкие броски мощности — флуктуации нагрузки — словно невидимые руки, подталкивают вращающийся вал турбины. Если частота этих толчков совпадает с собственной частотой крутильных колебаний вала, наступает резонанс: амплитуда скручивания лавинообразно растёт. Металл постепенно накапливает усталостные повреждения — как скрепка, которую многократно сгибают туда-сюда. В итоге вал может треснуть даже без видимой статической перегрузки.
Особенно уязвимы турбины с поворотными лопастями — типа Каплан. Их относительно лёгкая конструкция обладает меньшей инерцией и потому охотнее отзывается на быстрые помехи — высокочастотные колебания мощности. Учёные смоделировали этот процесс и предложили простой коэффициент: он показывает, насколько опасно соседство конкретного дата-центра для конкретной турбины. Так инженеры могут заранее оценить риски резонансного разрушения и продлить срок службы оборудования.
Мощность одного центра обработки данных для обучения большого ИИ может превышать 500 мегаватт — это больше, чем потребляет целый город с населением в полмиллиона человек.
В фантастическом сериале «Чёрное зеркало» гигантские серверные фермы будущего становятся источником глобальных проблем с энергоснабжением — сегодняшние исследования превращают такие сюжеты в инженерную реальность.