يتزايد الطلب على مراكز البيانات بشكل كبير مع استمرار ثورة الذكاء الاصطناعي التوليدية. تستخدم رفوف الخوادم بالفعل حوالي 1.5% من الكهرباء العالمية، ولكن بحلول عام 2030، تتوقع وكالة الطاقة الدولية (IEA) أن يتضاعف الطلب على الطاقة إلى ما يقرب من 945 تيراواط في الساعة سنويًا، وسيكون الذكاء الاصطناعي هو المحرك الأكبر لهذه الزيادة.
إلى جانب استخدام الطاقة والمياه، والطلب النهم على الرقائق الذي دفع Nvidia إلى مستويات قياسية وأثار سباق تسلح بين وحدات معالجة الرسوميات من Nvidia ووحدات المعالجة الموترية (TPUs) التي تفضلها Google، هناك مورد آخر ينقصه العرض بشكل متزايد: النحاس.
يعد النحاس جزءًا لا يتجزأ من مراكز البيانات وثورة الذكاء الاصطناعي. فهو يمر عبر خطوط الجهد العالي التي تغذي الحرم الجامعي الكبير، وكابلات الجهد المتوسط عبر تلك المواقع، وقضبان التوصيل التي تنقل الطاقة إلى قاعات الخوادم، والملفات داخل مضخات التبريد التي تمنع رفوف وحدات معالجة الرسومات من السخونة الزائدة والطهي نفسها. كما أنها تعاني بالفعل من نقص في المعروض. ويبلغ الطلب العالمي على النحاس المكرر حوالي 28 مليون طن هذا العام، ارتفاعًا من توقعات عام 2025 التي أصدرها مجلس النحاس قبل عام واحد فقط. ومن المتوقع أن يستمر الطلب في الارتفاع، مدفوعًا بالسيارات الكهربائية، ومصادر الطاقة المتجددة، وتحديث الشبكة، ومراكز البيانات.
وينزلق سوق النحاس العالمي الآن إلى العجز. وتتوقع مجموعة دراسة النحاس الدولية الآن حدوث عجز في النحاس المكرر بنحو 150 ألف طن في عام 2026، وهو ما يعكس الفائض المتوقع بأكثر من 200 ألف طن. ويشعر بنك الاستثمار يو بي إس بقلق أكبر بشأن فجوة العرض، ويتوقع عجزًا قدره 230 ألف طن في عام 2025 وأكثر من 400 ألف طن في عام 2026، حيث تصطدم تعطل المناجم في تشيلي وبيرو وإندونيسيا مع ارتفاع الطلب.
يقول بيتر شميتز، مدير أبحاث أسواق النحاس العالمية في شركة وود ماكنزي: “من جانبي، هذا أمر إيجابي، إنه جزء من قصة الكهربة العامة، ويجب أن يلعب النحاس دورا مهما في ذلك”. “إن النحاس محظوظ لأنه سلعة تستخدم على نطاق واسع في مختلف القطاعات ومراكز البيانات.”
مشاكل الصندوق الكبير
تقدر شركة وود ماكنزي أن ما يقرب من 700 ألف طن من النحاس ستدخل إلى مراكز البيانات على مستوى العالم من الآن وحتى عام 2030، في “الصندوق نفسه” – المنشأة وأنظمة الطاقة الداخلية الخاصة بها. علاوة على ذلك، يقول شميتز إنه من الممكن أن يكون هناك ما يصل إلى 5 ملايين طن أخرى مرتبطة بالبنية التحتية الجديدة للنقل والتوزيع لتوصيل الطاقة إلى تلك المواقع؛ تفترض الحالة المركزية لـ CRU أن حوالي 1.1 مليون طن من نحاس الشبكة يرتبط مباشرة بمراكز البيانات.
وفي سوق تقاس بعشرات الملايين من الأطنان سنويا، لا تبدو هذه الأرقام كارثية. المتنبئون الآخرون في نفس الملعب. يقدر بنك ماكواري أنه سيتم استخدام ما بين 330 ألف إلى 420 ألف طن من النحاس في مراكز البيانات بحلول عام 2030. ومع ذلك، يعتقد سبروت، مدير الأصول، أن الطلب على النحاس سيكون أكثر قوة بكثير بسبب مراكز البيانات. ويقدرون أن مراكز البيانات ستحتاج إلى حوالي 1.1 مليون طن من النحاس سنويًا بحلول عام 2030، أو ما يقرب من 3% من الطلب العالمي.
هذه أخبار جيدة لأولئك الذين يبيعون النحاس. يعد مطورو مراكز البيانات – وخاصة مقدمي الخدمات السحابية واسعة النطاق الذين يتسابقون الآن لنشر الذكاء الاصطناعي التوليدي – من بين المشترين القلائل في العالم الذين لا يستطيعون بسهولة تأخير أو تقليص حجم المشاريع بناءً على أسعار المعادن. لكنها أخبار أسوأ بالنسبة لسوق النحاس الأوسع، نظرا لعجز العرض والطلب. وحتى بضع مئات الآلاف من الأطنان من الطلب الإضافي غير الحساس للسعر يمكن أن تحرك الأسعار بالنسبة لأي شخص آخر.
يقول شميتز: “إذا كنا نعاني من عجز، وتوقعنا حدوث عجز لهذا العام، والعام المقبل، وبعد ذلك في السوق، فإن ذلك يدفعنا إلى مزيد من العجز، ويجب أن ينعكس ذلك في السعر”. “إنها تذهب مباشرة إلى السعر.”
لفهم ما يحدث في سلسلة التوريد، ينظر إيجيست بالا، محلل الأسلاك والكابلات في CRU، إلى العالم من منظور الأسلاك والكابلات المعزولة. ويقول إن مراكز البيانات في الوقت الحالي لا تزال تمثل شريحة متوسطة من رقم واحد في هذا العمل. يقول بالا: “إنها تتراوح بين 4% إلى 5% فقط، أو في مكان ما في هذا النطاق المتوسط من الرقم الفردي من إجمالي الطلب على الكابلات السلكية المعزولة كجزء من السوق”. ولكن بحلول عام 2030، سيبلغ “ما بين 9% إلى 11% من الصورة الإجمالية على مستوى العالم”، كما يقول. وفي أمريكا الشمالية، حيث يشجع دونالد ترامب شركات الذكاء الاصطناعي على “البناء، الطفل، البناء”، “يبلغ حوالي 14% من الطلب على الكابلات المعزولة في أمريكا الشمالية من مراكز البيانات”، كما يوضح بالا.
طلب لا يشبع وغير مرن
تستفيد الشركات العاملة في مجال تصنيع وإنتاج النحاس من هذا الاهتمام الجديد من مراكز البيانات. يقول بالا: “عندما نتحدث إلى الأشخاص، وخاصة منتجي قضبان الأسلاك، تستفيد الشركات حقًا من التأرجح وتلبي احتياجات أسواق مراكز البيانات”. وقد أعلنت إحدى شركات الإنتاج الأمريكية، وهي شركة Southwire، مؤخرًا عن توسيع منشأتها في ألاباما لإنتاج المزيد من كابلات الطاقة ذات الجهد المتوسط - وهي المكونات التي تعتبر “أساسية لتطبيقات مراكز البيانات هذه”، كما يقول بالا.
ومن ناحية الطلب، يقول إن عمالقة السحابة سعداء للغاية بامتصاص هذه القدرة. يقول بالا: “هناك شهية كبيرة لدى الكثير من شركات التشغيل الكبرى مثل Google، وMeta، وAmazon”. يقول بالا إن هذا الاستعداد للدفع ساعد بالفعل في دعم الطلب على الكابلات في مواجهة ضعف عمليات بناء المساكن والتصنيع الضعيف. ويواصل قائلاً: “لم تكن معدلات بناء المساكن في الولايات المتحدة ساخنة كما كانت من قبل”. “لذا فقد ساعدت مراكز البيانات حقًا في المظهر العام لكابلات الطاقة وكابلات الجهد المنخفض، لأن تلك المشاريع من مراكز البيانات تقدم قدرًا كبيرًا من الدعم.”
الأمر المجهول الحاسم في كل هذا هو كثافة النحاس: كم عدد الأطنان من المعدن التي تحتاجها لكل ميجاوات من سعة مركز البيانات.
وتوصلت دراسة لمنشأة مايكروسوفت في شيكاغو، التي بنيت في عام 2009، إلى تقديرات تبلغ 27 طناً لكل ميجاوات. واقترحت شركة شنايدر إلكتريك، التي تتطلع إلى دورة حياة أطول بما في ذلك التجديدات، أن العدد قد يصل إلى 66 طنًا لكل ميجاوات. ويضع محللون آخرون مراكز البيانات التقليدية في نطاق يتراوح بين 10 إلى 15 طنًا لكل ميجاوات، بينما تقترب مراكز البيانات التي تركز على الذكاء الاصطناعي من 25 إلى 30 طنًا، حيث تعمل الرفوف ذات وحدات معالجة الرسومات الثقيلة على زيادة احتياجات الطاقة والتبريد.
ويعتقد شميتز أن الحد الأعلى من هذه النطاقات قد ينخفض بمرور الوقت من خلال شرائح أفضل، وبرامج أكثر كفاءة، وأنظمة طاقة مُعاد تصميمها. ويوضح قائلاً: “سنرى زيادة في الكفاءة في قوة الحوسبة بنفس القدر من استهلاك الطاقة”. “لقد رأينا هذا في الماضي، وسنرى الكفاءات من حيث كيفية استخدام الطاقة وتوفيرها.”
لكنه يشعر بالقلق أيضًا بشأن مدى عدم اليقين بشأن خط أنابيب البناء. ويقول: “أحد الأشياء التي أحث الناس على النظر إليها ليس فقط خط أنابيب مركز البيانات، بل توقع ما سيتم بناؤه فعليًا في النهاية”. “هناك الكثير من الاستثمارات الجارية. لكن الاستثمار ليس مثل تشييد المباني.” وفي هذا الأسبوع فقط، كرر الرئيس التنفيذي لشركة IBM نفس المشاعر.
البحث عن البدائل
إذا أصبح النحاس باهظ الثمن للغاية أو نادرا للغاية، فهناك بدائل – إلى حد ما. ويشهد بالا بالفعل “توفير المعادن” في تصميمات مراكز البيانات، حيث يبحث المهندسون عن طرق لتقليل كمية المعدن لكل ميجاوات. ويقول إن المشغلين الصغار ومتوسطي الحجم على وجه الخصوص بدأوا في النظر في موصلات الألومنيوم لبعض أجزاء منشآتهم، خاصة إذا ارتفعت أسعار النحاس أو قل العرض. “ربما ستبدأ ميتا وجوجل في النظر في هذه الاستخدامات للمواد الموصلة القائمة على الألومنيوم لمشاريعهما الخاصة.” لكن الألومنيوم يأتي مع مقايضات: يجب أن تكون الكابلات أكثر سمكا لتحمل نفس التيار، مما يؤدي إلى استهلاك مساحة في قاعات الخوادم الضيقة بالفعل. يقول بالا إن هذا يزيد الاهتمام بقضبان التوصيل وغيرها من الأجهزة البديلة لتوزيع الطاقة.
ومن ناحية البيانات، يواجه النحاس نوعًا مختلفًا من المنافسة. ويقول: “أحد الاتجاهات المثيرة للاهتمام، وهو ليس جانب الطاقة، لكنه يتعلق أكثر بجانب البيانات”، هو أن المشغلين على نطاق واسع يقومون تدريجيًا باستبدال كابلات إيثرنت النحاسية قصيرة المدى بالألياف الضوئية داخل منشآتهم. “[data demands are now] الدفع نحو استخدام ألياف أكثر من النحاس.”
مع نضوج الضوئيات السيليكون و”البصريات المجمعة”، مما يؤدي إلى نقل الروابط الضوئية بالقرب من الرقائق نفسها، يتوقع بالا أن تنمو حصة الألياف في مزيج كابلات مركز البيانات بشكل أكبر.
ولكن حتى لو كان بإمكان إمدادات النحاس مواكبة شهية الذكاء الاصطناعي داخل مراكز البيانات، فهناك سؤال أكبر خارج تلك الجدران: هل يمكن للشبكات توفير الطاقة التي تحتاجها هذه المرافق، حيثما تحتاج إليها؟
يقول بالا: “تشكل شبكات النقل عنق الزجاجة الكبير الآخر”. “خاصة في الولايات المتحدة وأوروبا، كان هذا تحديًا كبيرًا الآن بالنسبة لهذه المشاريع الكبيرة الضخمة التي تحاول الوصول إلى الشبكة، لأنه من الواضح أنها أكثر فعالية من حيث التكلفة لاستخدام الطاقة.” وفي أوروبا، بدأت المفوضية في الإشارة إلى مراكز البيانات باعتبارها “تحديا متعطشا للطاقة”، محذرة من أن الحوسبة المتسارعة للذكاء الاصطناعي هي السبب الأساسي وراء أن استخدام الكهرباء من مزارع الخوادم يسير على المسار الصحيح إلى أكثر من الضعف بحلول عام 2030. وهذا يعني ضمنا عشرات المليارات من الاستثمارات الجديدة في النقل ــ والمزيد من النحاس ــ فقط للحفاظ على الأضواء وتشغيل وحدات معالجة الرسومات.
لن يتم بناء كل مركز بيانات مخطط له، ولن يحتاج كل مشروع إلى خطوط جديدة للمسافات الطويلة. ويحذر شميتز من أن الكثير منها سوف يتجمع بالقرب من المراكز الصناعية أو محطات الطاقة القائمة، مما قد يقلل من النحاس الإضافي المطلوب على جانب الشبكة.
إحدى فوائد النحاس هي أنه قابل لإعادة التدوير إلى ما لا نهاية. ما يقرب من خمس النحاس المكرر العالمي يأتي بالفعل من الخردة، ومن المتوقع أن ترتفع الحصة مع إزالة أجهزة تحويل الطاقة التي تم تركيبها في عشرينيات القرن الحالي واستبدالها في العقود القادمة. سيأتي ذلك الوقت أيضًا لمراكز البيانات.
إعادة تدوير الموارد
“حتى لو كنا نتحدث عن بناء كبير لمركز بيانات، متى سينتهي صلاحيته؟” يقول شميتز. يقول شميتز: “إننا نرى النحاس يعود ويُعاد تدويره، سواء كان ذلك في المركبات أو في المباني”. لا تزال هناك أمور مجهولة كبيرة في قصة مركز البيانات وتأثيرها على الطلب على النحاس. “هل من المحتمل أن تكون هذه الدورة أسرع بالنسبة لمراكز البيانات مقارنة بالطلب على النحاس الآخر؟” يسأل. “في كلتا الحالتين، نحن بحاجة إلى التفكير في الطلب المتزايد، وعلينا أن نفكر في بعض الخسائر على طول الطريق.”
ونظرًا لمدى سرعة تطور أجهزة الذكاء الاصطناعي، فمن المعقول أن تقوم مراكز البيانات بإعادة النحاس الخاص بها بشكل أسرع من المباني السكنية أو خطوط النقل. يمكن أن يخفف ذلك قليلاً من الضغط طويل المدى على إمدادات النحاس – ولكنه قد يعني أيضًا كميات أكبر من أي وقت مضى من تدوير المعادن من خلال نظام أكبر إذا تسارعت وتيرة البناء بشكل أكبر.
مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي ليست السبب الوحيد الذي يجعل أسواق النحاس تشعر بالضيق في الوقت الحالي. لا تزال أكبر محركات نمو المعدن هي السيارات الكهربائية، ومزارع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، وتوسيع الشبكة الأوسع اللازمة لإزالة الكربون. وتتوقع وكالة الطاقة الدولية وغيرها أن يتضاعف الطلب على النحاس لتكنولوجيا تحويل الطاقة إلى أكثر من ثلاثة أضعاف بحلول منتصف ثلاثينيات القرن الحالي، في حين أن إجمالي الطلب المكرر يمكن أن يتضاعف تقريبًا بحلول عام 2035 في بعض السيناريوهات.
لكن الذكاء الاصطناعي جزء شديد التركيز وحساس سياسيا وواضح للغاية من هذه القضية. عندما تتمكن حفنة من الشركات التي تبلغ قيمتها تريليون دولار من دفع أي ثمن تقريبًا لتأمين النحاس من أجل طرح نموذجها التالي، في حين يتعين على المدارس أو الشركات المصنعة الأصغر أن تفكر مرتين، فإن ذلك يكون له تأثير على الأسواق.
يقول بالا إن مراكز البيانات لا تزال “ليست صناعة كبيرة من حيث قطاع النمو الإجمالي الذي ربما تصوره الناس في الأصل”. ولكن مع العجز الذي يلوح في الأفق وارتفاع الأسعار، فإن الطلب غير المرن والنمو الهائل قد ينتهي بهم الأمر إلى الاستمرار في التأثير بطريقة لم تتوقعها السوق.
التعليقات