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。
一時間，ChatGPT的用電量，讓大家驚嘆：ChatGPT每天處理大約2億個用戶請求，每天消耗電力50萬千瓦時，相當于美國家庭每天平均用電量(29千瓦時)的1.7萬多倍。更別提和中國居民家庭的每天平均用電量的對比了。
《New Yoker》在文中提到，根據(jù)荷蘭國家銀行數(shù)據(jù)科學家Alex de Vries的估算，預計到2027年，整個AI行業(yè)每年將消耗85至134太瓦時的電力(1太瓦時=10億千瓦時)。這個電量相當于肯尼亞、危地馬拉和克羅地亞三國的年總發(fā)電量。
(文末查看ChatGPT自己對這個問題怎么解)
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。
其實無論是英偉達的黃仁勛，特斯拉的馬斯克，還是Open AI的奧特曼都在不同場合表達過自己對AI能源消耗的想法。
黃仁勛在斯坦福大學演講中就明確表示：“我們不能只想著購買計算機，如果只考慮計算機，我們需要燒掉14個地球的能源。超級AI將成為電力需求的無底洞。”
OpenAI的首席執(zhí)行官薩姆·奧特曼也警告說，下一波生成型人工智能系統(tǒng)消耗的電力將遠遠超出預期，能源系統(tǒng)將難以應對。
馬斯克也多次表達了對未來能源基礎(chǔ)設(shè)施，尤其是電力和變壓器短缺將成為AI技術(shù)突破運行的瓶頸，而這種電力短缺最早可能在2025年就會出現(xiàn)。
他表示：隨著人工智能技術(shù)的進步和廣泛應用，對能源的需求可能會急劇增加，尤其是在數(shù)據(jù)中心、大規(guī)模計算和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域，這將對現(xiàn)有電力系統(tǒng)構(gòu)成巨大壓力。
那么，能源問題應該怎么解決?奧特曼有自己的答案。
今年1月，在瑞士達沃斯舉辦的“2024年度世界經(jīng)濟論壇”上，奧特曼講述了自己的看法——AI的未來取決于清潔能源的(技術(shù))突破，特別是光伏和儲能技術(shù)的進步。
其實在去年5月份，奧特曼就和微軟聯(lián)手給核聚變發(fā)電廠下了購電訂單。這家名為Helion的公司，成立于2013年，目前正力爭在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的董事會主席。
國際AI的動向也影響了中國國內(nèi)市場。
比如，外資突然看多寧德時代。3月10日，摩根士丹利發(fā)布報告，將寧德時代評級上調(diào)至“超配”，并設(shè)定目標價為210元。與此同時，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于新形勢下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》也帶來了政策利好。
寧德時代在3月11日，單日漲幅達到了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、儲能概念板塊，也有超過20個個股漲停。
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》的報道指出，F(xiàn)orrester Research的資深分析師Abhijit Sunil認為，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帶來的計算需求激增而獲益。
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，因為AI需要很多的數(shù)據(jù)來進行學習、訓練，然后能夠預測判斷如何解決問題。超算中心可以想象成是一個大的機房，里面放著很多服務器，服務器把全部數(shù)據(jù)集中起來管理。”
而服務器的推動和運用需要很多電力以及冷卻系統(tǒng)的支撐，無形中電力耗量非常大。
“超大型數(shù)據(jù)中心，它的規(guī)模耗電力應該在40—50兆瓦左右。我們在達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個足球場那么大，”林鉅業(yè)介紹說，“超算中心的大型用戶主要有云端服務商，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看，在美國的數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)了供不應求的情況。”
根據(jù)《福布斯》報道，賓夕法尼亞大學電氣與系統(tǒng)工程系、計算機與信息科學系教授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)中心的用電量的復合增長率在25%，而可再生能源的增長卻只有7%。
一方面，對可再生能源的投入是各家廠商的重要目標。而另一方面，建設(shè)或者優(yōu)化升級數(shù)據(jù)中心，也是迫在眉睫，畢竟沒有數(shù)據(jù)中心支撐，AI產(chǎn)業(yè)就無法正常發(fā)展。
然而，因為電耗量非常大，要找到好的地點建設(shè)數(shù)據(jù)中心不容易。據(jù)林鉅業(yè)介紹，建設(shè)一個好的數(shù)據(jù)中心，要有4個要點，第一有電力供應，第二靠近鄰里的人口，第三需要有光纖網(wǎng)絡，第四要有最少的自然災害。
因此，數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對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)中心的運營商們，比如Meta準備投資8億美元建設(shè)數(shù)據(jù)中心，微軟要投資34億美元在德國進行AI基礎(chǔ)設(shè)施和云計算設(shè)施建設(shè)，Alphabet也準備擴建數(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進行了探討，對AI的能源消耗問題，有什么好的優(yōu)化方案?其給出了如下答案：
改進模型效率：優(yōu)化人工智能模型的設(shè)計和算法，以提高處理數(shù)據(jù)和進行推理的效率，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)時能夠更加節(jié)能。
硬件優(yōu)化：設(shè)計和開發(fā)專門針對人工智能工作負載的定制硬件，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。這些硬件可以針對人工智能任務進行優(yōu)化，從而提高效率并減少能源浪費。
節(jié)能策略：采取節(jié)能策略來管理人工智能系統(tǒng)的運行，例如調(diào)整系統(tǒng)的工作負載和資源分配，以降低能源消耗。這包括優(yōu)化計算資源的利用率，根據(jù)需要動態(tài)調(diào)整資源分配，以及在不需要時將系統(tǒng)進入低功耗模式。
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)中心或云平臺上，例如使用太陽能或風能供電的數(shù)據(jù)中心，可以減少對傳統(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，以最大程度地利用自然冷卻和環(huán)境溫度。
其中的觀點，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3年生成式AI持續(xù)井噴式的發(fā)展和能源需求增長，整個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!
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)球時報》
3、新能源狂歡，寧王大漲14%!- 每日經(jīng)濟新聞
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·奧特曼欲重塑半導體行業(yè)，除了萬億美元還需要什么?- 中國科技信息雜志社
6、The Obscene Energy Demands of A.I.- New Yorker
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