最近ChatGPT刷屏了，《New Yorker》發(fā)布了一篇《The Obscene Energy Demands of A.I.》文章，引發(fā)了不少官方媒體和專業(yè)自媒體的關(guān)注。
一時(shí)間，ChatGPT的用電量，讓大家驚嘆：ChatGPT每天處理大約2億個(gè)用戶請(qǐng)求，每天消耗電力50萬(wàn)千瓦時(shí)，相當(dāng)于美國(guó)家庭每天平均用電量(29千瓦時(shí))的1.7萬(wàn)多倍。更別提和中國(guó)居民家庭的每天平均用電量的對(duì)比了。
《New Yoker》在文中提到，根據(jù)荷蘭國(guó)家銀行數(shù)據(jù)科學(xué)家Alex de Vries的估算，預(yù)計(jì)到2027年，整個(gè)AI行業(yè)每年將消耗85至134太瓦時(shí)的電力(1太瓦時(shí)=10億千瓦時(shí))。這個(gè)電量相當(dāng)于肯尼亞、危地馬拉和克羅地亞三國(guó)的年總發(fā)電量。
(文末查看ChatGPT自己對(duì)這個(gè)問(wèn)題怎么解)
1、AI的盡頭是能源?
有不少人調(diào)侃，AI發(fā)展的盡頭是能源。
其實(shí)無(wú)論是英偉達(dá)的黃仁勛，特斯拉的馬斯克，還是Open AI的奧特曼都在不同場(chǎng)合表達(dá)過(guò)自己對(duì)AI能源消耗的想法。
黃仁勛在斯坦福大學(xué)演講中就明確表示：“我們不能只想著購(gòu)買計(jì)算機(jī)，如果只考慮計(jì)算機(jī)，我們需要燒掉14個(gè)地球的能源。超級(jí)AI將成為電力需求的無(wú)底洞。”
OpenAI的首席執(zhí)行官薩姆·奧特曼也警告說(shuō)，下一波生成型人工智能系統(tǒng)消耗的電力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期，能源系統(tǒng)將難以應(yīng)對(duì)。
馬斯克也多次表達(dá)了對(duì)未來(lái)能源基礎(chǔ)設(shè)施，尤其是電力和變壓器短缺將成為AI技術(shù)突破運(yùn)行的瓶頸，而這種電力短缺最早可能在2025年就會(huì)出現(xiàn)。
他表示：隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步和廣泛應(yīng)用，對(duì)能源的需求可能會(huì)急劇增加，尤其是在數(shù)據(jù)中心、大規(guī)模計(jì)算和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域，這將對(duì)現(xiàn)有電力系統(tǒng)構(gòu)成巨大壓力。
那么，能源問(wèn)題應(yīng)該怎么解決?奧特曼有自己的答案。
今年1月，在瑞士達(dá)沃斯舉辦的“2024年度世界經(jīng)濟(jì)論壇”上，奧特曼講述了自己的看法——AI的未來(lái)取決于清潔能源的(技術(shù))突破，特別是光伏和儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)步。
其實(shí)在去年5月份，奧特曼就和微軟聯(lián)手給核聚變發(fā)電廠下了購(gòu)電訂單。這家名為Helion的公司，成立于2013年，目前正力爭(zhēng)在2028年以前，建成全球首座核聚變發(fā)電廠。
而Helion最大的投資人，就是OpenAI CEO山姆·奧特曼。他也是Helion的董事會(huì)主席。
國(guó)際AI的動(dòng)向也影響了中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。
比如，外資突然看多寧德時(shí)代。3月10日，摩根士丹利發(fā)布報(bào)告，將寧德時(shí)代評(píng)級(jí)上調(diào)至“超配”，并設(shè)定目標(biāo)價(jià)為210元。與此同時(shí)，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于新形勢(shì)下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》也帶來(lái)了政策利好。
寧德時(shí)代在3月11日，單日漲幅達(dá)到了14.46%，而此前，2018年6月上市首日其單日漲幅43.99%，2021年1月4日單日漲幅15.09%。而光伏、鋰電、儲(chǔ)能概念板塊，也有超過(guò)20個(gè)個(gè)股漲停。
2、數(shù)據(jù)中心也將受益?
《福布斯》在2023年11月做了一篇《As ChatGPT And Other AI Tools Increase Energy Demand, Here's What Investors Need To Know》的報(bào)道指出，F(xiàn)orrester Research的資深分析師Abhijit Sunil認(rèn)為，數(shù)據(jù)中心和所謂的浸入式冷卻系統(tǒng)提供商，都可能因生成式AI帶來(lái)的計(jì)算需求激增而獲益。
數(shù)據(jù)中心和AI有什么關(guān)系呢?信安環(huán)球投資有限公司董事兼產(chǎn)品策略師林鉅業(yè)去年在瑞承的傳承峰會(huì)上提到：“AI就是算力和數(shù)據(jù)的結(jié)合。數(shù)據(jù)非常重要，因?yàn)锳I需要很多的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)、訓(xùn)練，然后能夠預(yù)測(cè)判斷如何解決問(wèn)題。超算中心可以想象成是一個(gè)大的機(jī)房，里面放著很多服務(wù)器，服務(wù)器把全部數(shù)據(jù)集中起來(lái)管理。”
而服務(wù)器的推動(dòng)和運(yùn)用需要很多電力以及冷卻系統(tǒng)的支撐，無(wú)形中電力耗量非常大。
“超大型數(shù)據(jù)中心，它的規(guī)模耗電力應(yīng)該在40—50兆瓦左右。我們?cè)谶_(dá)拉斯建的一座超大型超算中心的規(guī)模電耗率大概43兆瓦，占地面積23英畝，大概13個(gè)足球場(chǎng)那么大，”林鉅業(yè)介紹說(shuō)，“超算中心的大型用戶主要有云端服務(wù)商，比如谷歌、臉書、微軟，由他們管理和租用。但是目前從全球視角來(lái)看，在美國(guó)的數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)了供不應(yīng)求的情況。”
根據(jù)《福布斯》報(bào)道，賓夕法尼亞大學(xué)電氣與系統(tǒng)工程系、計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)系教授Benjamin C. Lee，以及哈佛教授David Brooks發(fā)現(xiàn)，2015年到2021年間，超大型數(shù)據(jù)中心的用電量的復(fù)合增長(zhǎng)率在25%，而可再生能源的增長(zhǎng)卻只有7%。
一方面，對(duì)可再生能源的投入是各家廠商的重要目標(biāo)。而另一方面，建設(shè)或者優(yōu)化升級(jí)數(shù)據(jù)中心，也是迫在眉睫，畢竟沒(méi)有數(shù)據(jù)中心支撐，AI產(chǎn)業(yè)就無(wú)法正常發(fā)展。
然而，因?yàn)殡姾牧糠浅４螅业胶玫牡攸c(diǎn)建設(shè)數(shù)據(jù)中心不容易。據(jù)林鉅業(yè)介紹，建設(shè)一個(gè)好的數(shù)據(jù)中心，要有4個(gè)要點(diǎn)，第一有電力供應(yīng)，第二靠近鄰里的人口，第三需要有光纖網(wǎng)絡(luò)，第四要有最少的自然災(zāi)害。
因此，數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)地域選擇也提出了一定的要求。
但不管怎樣，2024年，在建設(shè)數(shù)據(jù)中心這件事上，美國(guó)科技巨頭們用腳投票，齊上陣：2024年，超大型數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)商們，比如Meta準(zhǔn)備投資8億美元建設(shè)數(shù)據(jù)中心，微軟要投資34億美元在德國(guó)進(jìn)行AI基礎(chǔ)設(shè)施和云計(jì)算設(shè)施建設(shè)，Alphabet也準(zhǔn)備擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施……
3、還可以怎么提升優(yōu)化?
文章前面，提到了奧特曼和微軟共同投資的Helion，據(jù)說(shuō)就已經(jīng)在工作中用到ChatGPT。因此，筆者基于《紐約客》的文章，和ChatGPT進(jìn)行了探討，對(duì)AI的能源消耗問(wèn)題，有什么好的優(yōu)化方案?其給出了如下答案：
改進(jìn)模型效率：優(yōu)化人工智能模型的設(shè)計(jì)和算法，以提高處理數(shù)據(jù)和進(jìn)行推理的效率，從而降低能源消耗。這可能涉及更高效的模型架構(gòu)、算法優(yōu)化和參數(shù)調(diào)整，以確保在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)能夠更加節(jié)能。
硬件優(yōu)化：設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)專門針對(duì)人工智能工作負(fù)載的定制硬件，例如專用AI芯片或加速器，可以提高處理速度并降低能源消耗。這些硬件可以針對(duì)人工智能任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化，從而提高效率并減少能源浪費(fèi)。
節(jié)能策略：采取節(jié)能策略來(lái)管理人工智能系統(tǒng)的運(yùn)行，例如調(diào)整系統(tǒng)的工作負(fù)載和資源分配，以降低能源消耗。這包括優(yōu)化計(jì)算資源的利用率，根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整資源分配，以及在不需要時(shí)將系統(tǒng)進(jìn)入低功耗模式。
可再生能源：將人工智能系統(tǒng)部署在使用可再生能源的數(shù)據(jù)中心或云平臺(tái)上，例如使用太陽(yáng)能或風(fēng)能供電的數(shù)據(jù)中心，可以減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，降低碳排放并提高能源利用效率。
數(shù)據(jù)中心優(yōu)化：改善數(shù)據(jù)中心的能源效率和管理，采用更高效的冷卻系統(tǒng)、節(jié)能設(shè)備和智能能源管理技術(shù)，以降低整個(gè)數(shù)據(jù)中心的能源消耗。這可能包括優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的布局和設(shè)計(jì)，以最大程度地利用自然冷卻和環(huán)境溫度。
其中的觀點(diǎn)，與黃仁勛、奧特曼，以及一些業(yè)界專家的想法異曲同工。
但仍需要看到，隨著未來(lái)3年生成式AI持續(xù)井噴式的發(fā)展和能源需求增長(zhǎng)，整個(gè)AI相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈如何更好地解決瓶頸，如何平衡AI技術(shù)的發(fā)展與環(huán)境可持續(xù)性之間的關(guān)系，依舊任重道遠(yuǎn)!
參考資料
1、As ChatGPT And Other AI Tools Increase Energy Demand, Here's What Investors Need To Know - Forbes
2、生成式AI有多耗能- 《環(huán)球時(shí)報(bào)》
3、新能源狂歡，寧王大漲14%!- 每日經(jīng)濟(jì)新聞
4、核聚變發(fā)電!微軟和奧特曼再次聯(lián)手了- 量子位
5、山姆·奧特曼欲重塑半導(dǎo)體行業(yè)，除了萬(wàn)億美元還需要什么?- 中國(guó)科技信息雜志社
6、The Obscene Energy Demands of A.I.- New Yorker
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