人工智能應(yīng)用井噴 高耗能隱憂待解


中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)   時間:2024-05-13





  隨著人工智能及其應(yīng)用在全球各國的不斷推開,能源消耗問題也日益凸顯。面對可能激增的能耗需求,大型科技公司紛紛尋求解決之策。國際能源署認為,強化法規(guī)和技術(shù)改進,包括效率方面的提升,對于減緩數(shù)據(jù)中心能源消耗的激增至關(guān)重要。


  行業(yè)躍進帶來能耗翻番


  富國銀行最近發(fā)布的分析報告顯示,在經(jīng)歷10年的電力增長平臺期后,預(yù)計到2030年美國的電力需求將增長20%。僅人工智能數(shù)據(jù)中心就有望在美國增加約323太瓦時(1太瓦時=10億千瓦時)的電力需求。而紐約市目前每年的用電量為48太瓦時。


  波士頓咨詢集團預(yù)計,到2030年底,美國數(shù)據(jù)中心的用電量將是2022年的三倍,而這一增幅主要來自AI模型訓練和更高頻的AI查詢。


  科技媒體Digital Information World的報告顯示,數(shù)據(jù)中心為訓練AI模型產(chǎn)生的能耗是常規(guī)云工作的三倍,預(yù)計到2030年,美國數(shù)據(jù)中心的電力需求將以每年約10%的速度增長。


  國際能源署稱,到2022年,美國2700個數(shù)據(jù)中心消耗的電力占該國總電力的4%以上,到2026年,這一比例會達到6%。高盛預(yù)計,到2030年,數(shù)據(jù)中心耗電將占美國總用電量的8%。


  《日本經(jīng)濟新聞》近日報道稱,隨著數(shù)據(jù)中心的快速增長,其對電力的需求不斷增加。不僅日本,韓國和東南亞的數(shù)據(jù)中心市場也在不斷增長。


  咨詢機構(gòu)IDC日本預(yù)測,今年日本數(shù)據(jù)中心運營商的總投資額可能超過5000億日元,比去年增加50%,且如此大規(guī)模的投資水平有望一直保持到2027年。日本電力中央研究所的預(yù)測指出,日本數(shù)據(jù)中心的用電量到2040年將提升至105太瓦時,相當于2021年的5倍,這一數(shù)字到2050年還將進一步上升至211太瓦時。


  斯坦福人工智能研究在《2023年AI指數(shù)報告》中測算,AI大語言模型GPT-3一次訓練的耗電量就有1287兆瓦時,大概相當于3000輛特斯拉電動汽車共同開跑、每輛車跑20萬英里所耗電量的總和。報告同時提出,AI大語言模型GPT-3一次訓練,相當于排放了552噸二氧化碳。


  美國《紐約時報》的報道顯示,ChatGPT每天要響應(yīng)大約2億個請求,這一過程消耗超過50萬度電。


  國際能源署(IEA)在1月發(fā)布的報告中估計,2026年全球數(shù)據(jù)中心、人工智能和加密貨幣行業(yè)的電力消耗可能會翻倍,大大高于未來三年全球電力需求年均增長3.4%的增速。數(shù)據(jù)中心是許多地區(qū)電力需求增長的重要驅(qū)動力,2026年,數(shù)據(jù)中心的總用電量可能超過1000太瓦時。


  科技企業(yè)面臨挑戰(zhàn)


  發(fā)展人工智能帶來的電力需求及碳排放激增,無疑給大型科技公司帶來了挑戰(zhàn)。


  以谷歌為例,其用于人工智能訓練的能量消耗占總用電量的10%至15%。投資研究機構(gòu)新街研究估計,僅在AI方面,谷歌就需要大約40萬臺服務(wù)器,每天消耗62.4吉瓦時(1吉瓦時=1000千瓦時)、每年消耗22.8太瓦時的能源,相當于美國一個州首府所有家庭一年的用電量。


  隨著人工智能的持續(xù)發(fā)展,應(yīng)用越來越普及,使用人數(shù)也不斷增加,能源消耗將呈現(xiàn)爆炸式增長。


  特斯拉CEO馬斯克今年再次表達了他對電力供應(yīng)的擔憂。他預(yù)計,電力短缺可能會造成嚴重后果,阻礙AI的發(fā)展,就像缺芯阻礙科技和汽車行業(yè)一樣。


  有同樣擔憂的還有OpenAI首席執(zhí)行官山姆·奧特曼。他表示,人工智能將消耗比人們預(yù)期更多的電力,未來的發(fā)展需要能源突破。


  除了電力,人工智能的發(fā)展對其他資源的消耗也十分巨大。弗吉尼亞理工大學研究指出,Meta公司在2022年使用了超過260萬立方米的水,主要是為數(shù)據(jù)中心提供冷卻。


  據(jù)美國《華爾街日報》報道,微軟計劃利用下一代核反應(yīng)堆,即所謂的小型模塊化反應(yīng)堆(SMR),來支持其數(shù)據(jù)中心和AI項目。數(shù)年前,微軟曾嘗試部署海底數(shù)據(jù)中心,臉書數(shù)據(jù)中心則選址在寒冷的北極圈附近。


  探索更多應(yīng)對之策


  為了減少碳排放,包括亞馬遜、谷歌、微軟和Meta在內(nèi)的公司已經(jīng)承諾用可再生能源為它們的數(shù)據(jù)中心供電。


  美國能源巨頭雪佛龍公司董事長兼CEO邁克爾·沃思5月6日預(yù)計,隨著人工智能和數(shù)據(jù)中心用電量的激增,天然氣的需求可能會超出預(yù)期。沃思稱,美國汽車、供暖和制造業(yè)的電氣化舉措,疊加數(shù)據(jù)中心需求的增加,美國將需要可靠且負擔得起的備用發(fā)電。


  高盛今年4月發(fā)布的報告顯示,為滿足人工智能和數(shù)據(jù)中心帶來的電力需求增長,天然氣預(yù)計將占到增量的60%,剩余的40%由可再生能源加以滿足。


  咨詢公司Rystad Energy4月的一份報告也看好天然氣的使用。報告認為,僅靠太陽能和風能這種依賴于天氣的能源,可能不足以滿足科技公司發(fā)展人工智能的電力負荷。激增的電力負荷將需要一種能源來填補缺口,并在可再生能源發(fā)電不足的情況下滿足激增的需求。行業(yè)認為天然氣將成為首選。


  電力公司一直在為數(shù)據(jù)中心的電力需求激增做準備。大型科技公司也在探索人工智能如何幫助電網(wǎng)更高效地運行。全球最大的數(shù)據(jù)中心公司之一Equinix的官員表示,他們一直在嘗試使用燃料電池作為備用電源。


  世界經(jīng)濟論壇官網(wǎng)刊文分析稱,AI運行一般分兩個主要階段:訓練階段和推理階段。在訓練階段,模型通過消化大量數(shù)據(jù)來學習和開發(fā);經(jīng)過訓練后,它們進入推理階段,用于解決使用者提出的問題。在這兩個階段限制能耗,可將AI運行總能耗降低12%到15%。


  一些參與人工智能的公司樂觀地表示,人工智能技術(shù)本身可以幫助解決高電耗問題。微軟公司發(fā)言人就表示,人工智能“將成為推進可持續(xù)發(fā)展解決方案的有力工具”。(記者 周武英)


  轉(zhuǎn)自:經(jīng)濟參考報

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