到2027年,生成式AI用电量将超过一些国家一年耗电
生成式AI,听起来挺酷,但你知道吗?它可是地地道道的“吃电巨兽”:现在爆火的ChatGPT,每日耗电量高达50万度!随着人工智能的发展,其用电量急速上升问题,正引发全球警惕,以后会发生“电荒”吗?能耗问题会不会成为AI发展的“绊脚石”?
日耗电50万度! GPT成“吃电狂魔”
由美国OpenAI公司最新推出的视频生成工具Sora,自发布以来,便成为人工智能界最火爆的“网红”。该公司上一个全网刷屏的产品——ChatGPT,在推出仅两个月后,就达到1亿月活跃用户数。
不过,蓬勃发展的AI背后,是算力;而算力背后则是能耗。人工智能飞速发展的背后,其能源消耗问题日益凸显,成为全球关注的焦点。
据报道,全球数据中心的耗电量,已从十年前的100亿瓦增加到如今的1000亿瓦水平。ChatGPT聊天机器人每天耗电超过50万度,用于处理约2亿个用户请求,相当于美国家庭每天用电量的1.7万多倍。据OpenAI公司称,他们在ChatGPT上,每天花费高达70万美元。
近日,特斯拉创始人马斯克公开表示,未来两年,人工智能行业将由“缺硅”变为“缺电”。
据国际能源署称,全球数据中心目前约占用电量的1%至1.5%。到2025年,在全球数据中心用电量中,人工智能业务的占比,将从2%增至10%。
以谷歌为例,每年用于人工智能训练的电量为23亿度,相当于美国一个州首府所有家庭一年的用电量。即使在训练完成后,这些人工智能仍需大量计算能力运行,并耗费大量能源。
若谷歌在每次搜索中,都使用AIGC(生成式人工智能技术),其年耗电量将增至约290亿度。
最新研究表明,到2027年,生成式人工智能所消耗的能源,可满足荷兰这样一个国家一年的需求,即约85-134太瓦时(TWh)。
一次训练耗电2.4亿度电 能加热1000个游泳池水量
仅仅是GPT-4的GPU,一次训练就会用去2.4亿度电。AI为什么那么耗电?它们用掉的电都跑到哪里去了?
我们现在所说的人工智能(AI),主要是指生成式人工智能。它们需要大规模的数据中心来训练和推理。
这些数据中心由大量服务器组成,服务器消耗的电能,绝大部分转化成热能,最后通过水冷系统释放出来。可以说,AI的物理硬件,是个巨大的“电热水器”。
据统计,全球数据中心的能耗,约占全球总电力消耗的1%左右,预计这一比例,还会随着数据量的增长而增加。
能量无法创造也无法消灭,它只能从一种形式转化成另一种形式。对计算机来说,最主要的能量转化方式,就是从电能转化成热能。
大语言模型也是如此。它对电能和冷却水的需求,正造成越来越严重的环境问题。波士顿咨询集团曾发布报告称,到2030年底,仅美国数据中心的用电量,就将是2022年的三倍。
在OpenAI训练大语言模型GPT-4时,完成一次训练需要约三个月时间,使用大约25000块英伟达A100 GPU。仅仅是这些GPU(图形处理器),一次训练就要用2.4亿度电。这些电能几乎全部转化成了热能,可以将大约200万立方米冰水——大概是1000个奥运会标准游泳池的水量——加热到沸腾。
全球人工智能的蓬勃发展,可能会导致这一数字大幅上升。与此同时,大量的碳排放和数百万加仑淡水的消耗也不容小觑。
回答50个问题,得“喝”500毫升水降温
生成式AI,除了“吃电,还得喝水”——用水量也是个惊人数字。因为要训练这些AI,就得有强大的算力中心,而算力中心要运转,就得有散热系统,这都得用到水。
全球科技巨头,都在建设新的数据中心,争的就是谁的算力更强,结果就是对水资源的需求越来越大。
研究显示,训练GPT-3所需的水量,能够填满一个核反应堆的冷却塔。ChatGPT(在GPT-3推出之后)每与用户交流25到50个问题,就得“喝下”一瓶500毫升的水来降温。
谷歌发布的2023年环境报告显示,公司前一年的用水量同比增加20%,达到56亿加仑,其中绝大部分用于为数据中心散热。除了谷歌,另一个巨头Meta在美国亚利桑那州建了数据中心,仅2022年用水量就超过260万立方米。
正在大力开发人工智能的微软,也在最新的环境报告中透露,2022年公司用水量同比前一年激增34%,达到640万立方米,比2500个奥林匹克标准游泳池的水量还多。
除了运营过程中耗水,制造人工智能所需芯片的过程中,也会消耗大量能源和水资源。
比如,硅片工艺需要“超纯水”清洗,生产一个2克重的芯片,大约需要32公斤水。制造8寸晶圆,每小时耗水约250吨,制造12英寸晶圆,每小时耗水可达500吨。
科学家预计,到2027年,全球人工智能可能需要4.2亿—66亿立方米的清洁淡水,这比4-6个丹麦或一半英国的年取水总量还要多。
耗水问题已成为制约数据中心快速发展的因素之一。为节约宝贵的自来水资源,很多企业尝试用各种方法为数据中心散热,例如,微软曾尝试部署海下数据中心,Facebook数据中心选址北极圈附近,阿里云千岛湖数据中心使用深层湖水制冷。
不过,上述方法总是会带来新的问题,目前国内数据中心的用水,主要还是用自来水,近几年政府更鼓励数据中心企业使用中水(循环再利用的水)。
面对“能耗巨兽”,我们该如何应对
随着AI的进步、模型的增大,如何解决伴生的高耗能问题?
专家表示,当下的重点在于开源,风能、光伏等可再生新能源,被视为数据中心重要的能量池,核能尤其被寄予厚望。
在2023年的达沃斯世界经济论坛上,OpenAI的CEO山姆·阿尔特曼认为,核聚变可能是能源的发展方向,但要开发出真正可用的核聚变技术,可能还需要一些时间。
据国际能源署的报告,到2050年,可再生能源预计将满足全球近90%的电力需求增长。
节流方面,可以通过优化数据中心的设计和管理,提高电源使用效率。国内大厂也纷纷给出解决方案。比如腾讯,组建了专门的绿色能源团队,应用自然冷却、液冷、余热回收等新兴节能技术,降低数据中心能耗。华为、京东、亚马逊等也纷纷入局智慧能源领域。
如何让散失的热能不至于白白浪费?最容易实现的,是热回收技术。即将数据中心回收的热量,用于提供民用热水,冬季则提供民用采暖。现在有些企业已着手于回收废热再利用,比如阿里巴巴千岛湖数据中心等。
此外,通过优化算法来减少计算冗余,使用更高效的芯片,以及采用节能的数据中心设计,都是降低能耗的有效方法。
政府也在出台相关政策,鼓励企业研发更为节能环保的AI技术和基础设施。
早在2021年,我国就已出台公共机构碳达峰方案,新建大型、超大型数据中心,必须全部达到绿色数据中心要求。
北京印发的《关于进一步加强数据中心项目节能审查的若干规定》,也新增了关于引导数据中心充分利用再生水的内容。(主笔:于梅君 来源:齐鲁晚报)
- 最近发表
-
- 随机阅读
-
- 中央气象台:南方地区将有较强降水过程
- 知名童书作家梅子涵引领孩子们感受朗读之美
- 单位解雇辱骂同事的员工获法院支持
- 吉林推动用数字化技术让非遗故事鲜活传承
- 四川三台一女子8岁时被舅舅拐卖,44年后与亲人团聚
- AI看脸、智慧食堂……智能生活惊喜值拉满了
- 五大上市险企中期业绩全部亮相 呈“两升三降”格局
- @技能人员:小心“山寨证书”,这些分辨方法快收藏
- 上海创新启动“市民健康茶饮文化节” 打开喝茶新方式
- 《梅花红桃》收官,总编审海飞透露“谍战世界”还将继续
- 广西艺术家创新传统瓷画 中西画法融于白瓷之上
- 我国“6轴7廊8通道”综合立体交通网主骨架已基本成形
- 从“制造”到“智造” 江西都昌服装产业提质升级
- 亚洲金融论坛嘉宾憧憬内地经济发展机遇
- 公开道歉“退一赔三”!四川多部门联动维护消费者合法权益
- 山东破题循环经济 探路“变废为宝”新赛道
- 紧急提醒!这种“减重神药”在我国还未获批 使用后或有不良反应
- 嫦娥六号月壤研究获新成果 中国科学家首揭月球背面古磁场信息
- 春晚舞蹈演员赴红其拉甫边检站“快闪”庆新春
- 2023民营企业助推南疆发展大会在新疆喀什召开
- 热门推荐
-
- 智慧科技助力湖北燕矶长江大桥建设
- 无故调岗降薪变更工作地点 专家指出:逼迫职工离职花样多缺监督制约机制
- “三伏天”燃脂火热 年轻人把握健身黄金期
- (高质量发展调研行)从干涸荒芜到碧水环绕 温泉河综合治理如何推进“水城共美”?
- 各地以多种形式推进婚俗改革:婚事新办 倡导新风
- 遇见福建:闽南古镇端午民俗趣味多
- 浙江温州防台风应急响应提升为Ⅱ级 49条客运航线停航
- 哈尔滨铁路4月10日实行新的列车运行图
- 聚焦健康新质生产力:视频交互——生命急救的高效密码
- 工信部:一季度规上电子信息制造业增加值同比增长13%
- 美军中东遭袭3名士兵身亡 以在凯雷姆沙洛姆口岸设军事禁区
- 打一个喷嚏导致脊柱骨折?这不是开玩笑
- 湖南发布暴雨红色预警 湘中湘北地区局地将有特大暴雨
- 中国代表在国际原子能机构第67届大会阐述中方立场主张
- 厦门剧场疫后回归 知名音乐家连台演奏
- “缅甸被困人员家属求助文档”发起人发声:文档一度被关停,遭疑似电诈人员留言骚扰
- 跳桥救人的外卖小哥彭清林:活在当下,想太多容易飘
- 追寻“宁波帮”精神 84名香港青年走进“东方大港”探发展
- 【何以中国 运载千秋】遇见大运河丨大运河的千年生长史
- 宁夏六盘山红军长征旅游区:红色名片焕发时代光芒