Искусственный интеллект — это настоящее металлургии, большинство компаний уже используют его точечно или планируют это сделать в ближайшее время. Исследование McKinsey показало, что внедрившие ИИ промышленные перерабатывающие предприятия увеличили объёмы производства на 10–15%, а прибыли до вычета налогов — на 4–5%.
Так, технологии ИИ помогли ММК на Южном Урале сэкономить 6,8 млрд рублей. Реализация 95 цифровых проектов, 51 из которых использовала ИИ, позволила оптимизировать основные производственные процессы при инвестициях в 3,9 млрд рублей. Один из показательных примеров — проект «Оптимальный чугун», который позволяет рассчитать объём производства и себестоимость продукции с помощью нейросетей и методов линейного программирования.
При этом сам ИИ не сможет работать без металлургов. Ведь сердце ИИ — это дата-центр (ЦОД). Это новая тяжёлая промышленность цифровой экономики. Только вместо доменных печей — стойки с ускорителями, вместо угля — электрическая мощность, вместо проката — вычисления. И всей этой фабрике в первую очередь необходимы металлы, причём разные.
К примеру, для дата‑центра с ИИ мощностью 1 гигаватт требуется: 179 940 тонн сырья; 25 различных минералов; 132 660 тонн стали (74% от общего объёма всех металлов).
Сейчас сотни дата‑центров на базе ИИ строятся по всему миру. И это делает горно-металлургические компании меди одними из главных скрытых победителей бума ИИ. В гонке за лидерство в сфере искусственного интеллекта доступ к критически важным минералам может оказаться столь же решающим фактором, как и технологическое превосходство.
Без каких металлов ИИ не сможет работать
Медь — «кровеносная система» дата-центров
Для дата‑центра с ИИ мощностью 1 гигаватт потребуется 27 212 тонн меди (15% от объёма строительства). Медь — самый распространённый и важный металл в дата-центрах, который используется:
- В кабелях и шинах питания — благодаря высокой электропроводности и пластичности.
- В печатных платах (PCB) — для соединения компонентов.
- В теплоотводах и системах охлаждения — медь эффективно отводит тепло от процессоров и GPU.
- В трансформаторах и распределительных устройствах — для передачи электроэнергии.
Медь необходима для проводки и соединений. С ростом числа серверов и мощности ИИ-чипов (например, NVIDIA Hopper или AMD MI300) потребление меди в дата-центрах растёт экспоненциально.
Что в России с ЦОДами?
В России с 1 марта вступил закон, закрепивший понятия «ЦОД» и «оператор дата-центра». Минцифры запустило единый реестр с классификацией по надёжности. В Новосибирской области запустили крупный дата-центр «Сибирь» за 1,8 млрд рублей. Более 60% российских средних и крупных предприятий заявили об увеличении бюджетов на Big Data.
Алюминий — «крылатый металл»
Второй по значимости в дата-центрах:
- В корпусах серверов и стойках — благодаря лёгкости, прочности и коррозионной стойкости.
- В радиаторах и системах охлаждения — алюминий дешевле меди и хорошо отводит тепло.
- В кабельных оболочках и экранах — для защиты от электромагнитных помех.
Серверы ИИ выделяют колоссальные объёмы тепла, поэтому системы охлаждения играют ключевую роль. Радиаторы изготавливаются из алюминия и меди. Алюминий позволяет снизить вес и стоимость конструкций, что критично при масштабировании дата-центров. Также он легко перерабатывается — это важно для ESG-целей.
Золото и серебро — для надёжности и скорости
Эти благородные металлы используются в микроскопических количествах, но их роль незаменима:
- Золото — в контактных площадках, разъёмах и соединениях на печатных платах. Оно не окисляется и обеспечивает стабильную передачу сигналов.
- Серебро — в пастах для пайки, проводниках и некоторых типах конденсаторов. Обладает самой высокой электропроводностью среди всех металлов.
Помимо самих чипов, серверные платы и электронные схемы требуют целого ряда проводящих и драгоценных металлов. Драгметаллы жизненно важны для пайки и обеспечения электрической проводимости.
Серебро стало критическим металлом для ИИ
Редкоземельные элементы — «мозг» ИИ-чипов
Редкоземельные металлы (РЗЭ) — ключевые компоненты современных вычислительных чипов:
- Неодим (Nd), самарий (Sm) — в магнитах для вентиляторов охлаждения и жёстких дисков.
- Лантан (La), церий (Ce) — в полупроводниках и оптических волокнах.
- Иттрий (Y), тербий (Tb) — в светодиодах, лазерах и дисплеях управления.
- Диспрозий (Dy), гадолиний (Gd) — в магнитах для GPU и специализированных ИИ-процессоров.
Без РЗЭ невозможно создать эффективные магниты для систем охлаждения и мощные GPU, которые лежат в основе ИИ. Например, NVIDIA A100 и H100 содержат микроскопические количества РЗЭ в своих магнитах и полупроводниках.
Никель, кобальт, литий — для аккумуляторов и ИБП
Хотя дата-центры в основном работают от сети, резервное питание — критически важно:
- Никель и кобальт — в аккумуляторах ИБП (источников бесперебойного питания).
- Литий — в литий-ионных батареях, которые всё чаще используются в ИБП и системах хранения энергии.
С ростом числа ИИ-задач, требующих непрерывной работы, надёжность резервного питания становится вопросом безопасности данных и бизнес-непрерывности.
Уже сегодня центры обработки данных по всему миру «поглощают» около 500 тераватт-часов в год — это больше, чем потребляет вся Франция.
Тантал, вольфрам, молибден — для надёжности и термостойкости
Без высокотемпературные металлов никуда:
- Тантал — в конденсаторах, обеспечивающих стабильность напряжения.
- Вольфрам и молибден — в контактах и теплоотводах, где нужна высокая температурная стойкость.
ИИ-чипы работают на пределе своих возможностей, выделяя огромное количество тепла. Эти металлы обеспечивают стабильность при высоких температурах и нагрузках.
Каждый новый объём вычислительных данных ИИ означает, что десятки тысяч тонн меди, стали, алюминия должны быть добыты, рафинированы и доставлены. При этом компании вроде Google, Microsoft и Meta* (деятельность организации запрещена в РФ) ищут новые ресурс и активно инвестируют в «зелёные» дата-центры, переработку металлов и альтернативные материалы — например, графен или углеродные волокна. Но пока это только попытки и «классическим» металлам спрос со стороны ИИ-технологий обеспечен ещё на многие годы вперёд.
Егор Петров
