02:41主筆,、視頻制作：于梅君生成式AI，聽起來挺酷,，但你知道嗎？它可是地地道道的“吃電巨獸”：現(xiàn)在爆火的ChatGPT,，每日耗電量高達50萬度,！隨著人工智能的發(fā)展,，其用電量急速上升問題,，正引發(fā)全球警惕,，以后會發(fā)生“電荒”嗎？能耗問題會不會成為AI發(fā)展的“絆腳石”？日耗電50萬度！GPT成“吃電狂魔”由美國OpenAI公司最新推出的視頻生成工具Sora,，自發(fā)布以來,，便成為人工智能界最火爆的“網(wǎng)紅”,。該公司上一個全網(wǎng)刷屏的產(chǎn)品——ChatGPT,，在推出僅兩個月后,，就達到1億月活躍用戶數(shù),。不過,，蓬勃發(fā)展的AI背后,，是算力,；而算力背后則是能耗。人工智能飛速發(fā)展的背后,，其能源消耗問題日益凸顯，成為全球關(guān)注的焦點,。據(jù)報道,，全球數(shù)據(jù)中心的耗電量,，已從十年前的100億瓦增加到如今的1000億瓦水平。ChatGPT聊天機器人每天耗電超過50萬度，用于處理約2億個用戶請求,，相當(dāng)于美國家庭每天用電量的1.7萬多倍。據(jù)OpenAI公司稱，他們在ChatGPT上，每天花費高達70萬美元,。近日,，特斯拉創(chuàng)始人馬斯克公開表示,，未來兩年,，人工智能行業(yè)將由“缺硅”變?yōu)椤叭彪姟?。?jù)國際能源署稱,，全球數(shù)據(jù)中心目前約占用電量的1%至1.5%。到2025年,，在全球數(shù)據(jù)中心用電量中,，人工智能業(yè)務(wù)的占比，將從2%增至10%,。以谷歌為例,，其用于人工智能訓(xùn)練的能量消耗，占總用電量的10%至15%,，每年約23億度電,，相當(dāng)于美國一個州首府所有家庭一年的用電量。即使在訓(xùn)練完成后,，這些人工智能仍需大量計算能力運行,，并耗費大量能源。若谷歌在每次搜索中,，都使用AIGC（生成式人工智能技術(shù)）,，其年耗電量將增至約290億度,。最新研究表明,，到2027年,，生成式人工智能所消耗的能源，可滿足荷蘭這樣一個國家一年的需求,，即約85-134太瓦時（TWh）,。一次訓(xùn)練用電2.4億度，AI為啥那么耗電,？僅僅是GPT-4的GPU,，一次訓(xùn)練就會用去2.4億度電。AI為什么那么耗電,？它們用掉的電都跑到哪里去了,？我們現(xiàn)在所說的人工智能（AI），主要是指生成式人工智能,。它們需要大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心來訓(xùn)練和推理,。這些數(shù)據(jù)中心由大量服務(wù)器組成，服務(wù)器消耗的電能,，絕大部分轉(zhuǎn)化成熱能,，最后通過水冷系統(tǒng)釋放出來?？梢哉f,，AI的物理硬件，是個巨大的“電熱水器”,。據(jù)統(tǒng)計,，全球數(shù)據(jù)中心的能耗，約占全球總電力消耗的1%左右,，預(yù)計這一比例,，還會隨著數(shù)據(jù)量的增長而增加。能量無法創(chuàng)造也無法消滅,，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式,。對計算機來說，最主要的能量轉(zhuǎn)化方式,，就是從電能轉(zhuǎn)化成熱能,。大語言模型也是如此,。它對電能和冷卻水的需求,，正造成越來越嚴重的環(huán)境問題。波士頓咨詢集團曾發(fā)布報告稱，到2030年底,，僅美國數(shù)據(jù)中心的用電量,，就將是2022年的三倍。在OpenAI訓(xùn)練大語言模型GPT-4時,，完成一次訓(xùn)練需要約三個月時間,，使用大約25000塊英偉達A100 GPU,。僅僅是這些 GPU（圖形處理器）,，一次訓(xùn)練就要用2.4億度電。這些電能幾乎全部轉(zhuǎn)化成了熱能,，可以將大約200萬立方米冰水——大概是1000個奧運會標準游泳池的水量——加熱到沸騰,。全球人工智能的蓬勃發(fā)展，可能會導(dǎo)致這一數(shù)字大幅上升,。與此同時,，大量的碳排放和數(shù)百萬加侖淡水的消耗也不容小覷?；卮?0個問題,，得“喝”500毫升水生成式AI，除了“吃電,，還得喝水”——用水量也是個驚人數(shù)字,。因為要訓(xùn)練這些AI，就得有強大的算力中心,，而算力中心要運轉(zhuǎn),，就得有散熱系統(tǒng)，這都得用到水,。全球科技巨頭,，都在建設(shè)新的數(shù)據(jù)中心，爭的就是誰的算力更強,，結(jié)果就是對水資源的需求越來越大,。研究顯示，訓(xùn)練GPT-3所需的水量,，能夠填滿一個核反應(yīng)堆的冷卻塔,。ChatGPT（在GPT-3推出之后）每與用戶交流25到50個問題，就得“喝下”一瓶500毫升的水來降溫,。谷歌發(fā)布的2023年環(huán)境報告顯示，公司前一年的用水量同比增加20%,，達到56億加侖,，其中絕大部分用于為數(shù)據(jù)中心散熱。除了谷歌，另一個巨頭Meta在美國亞利桑那州建了數(shù)據(jù)中心,，僅2022年用水量就超過260萬立方米,。正在大力開發(fā)人工智能的微軟，也在最新的環(huán)境報告中透露,，2022年公司用水量同比前一年激增34%,，達到640萬立方米，比2500個奧林匹克標準游泳池的水量還多,。除了運營過程耗水,，制造人工智能所需芯片的過程中，也會消耗大量能源和水資源,。比如,，硅片工藝需要“超純水”清洗，生產(chǎn)一個2克重的計算機芯片,，大約需要32公斤水,。制造8寸晶圓，每小時耗水約250噸,，12英寸晶圓則可達500噸,。科學(xué)家預(yù)計,，到2027年,，全球人工智能可能需要4.2億—66億立方米的清潔淡水量，這比4-6個丹麥或一半英國的年取水總量還要多,。耗水問題已成為制約數(shù)據(jù)中心快速發(fā)展的因素之一。為節(jié)約寶貴的自來水資源,，很多企業(yè)嘗試用各種方法為數(shù)據(jù)中心散熱,，例如，微軟曾嘗試部署海下數(shù)據(jù)中心,，F(xiàn)acebook數(shù)據(jù)中心選址北極圈附近,，阿里云千島湖數(shù)據(jù)中心使用深層湖水制冷。不過,，上述方法總是會帶來新的問題,，目前國內(nèi)數(shù)據(jù)中心的用水，主要還是用自來水,，近幾年政府更鼓勵數(shù)據(jù)中心企業(yè)利用中水（循環(huán)再利用的水）,。面對“能耗巨獸”，我們?nèi)绾螒?yīng)對隨著AI的進步,、模型的增大,，如何解決伴生的高耗能問題？專家表示，當(dāng)下的重點在于開源,，風(fēng)能,、光伏等可再生新能源，被視為數(shù)據(jù)中心重要的能量池,，核能尤其被寄予厚望,。在2023年的達沃斯世界經(jīng)濟論壇上，OpenAI的CEO山姆·阿爾特曼認為,，核聚變可能是能源的發(fā)展方向,，但要開發(fā)出真正可用的核聚變技術(shù)，可能還需要一些時間,。據(jù)國際能源署的報告,，到2050年,，可再生能源預(yù)計將滿足全球近90%的電力需求增長,。節(jié)流方面,，可以通過優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的設(shè)計和管理,，提高電源使用效率。國內(nèi)大廠也紛紛給出解決方案,。比如騰訊能源業(yè)務(wù)已獨立成為一級部門,，其數(shù)據(jù)中心部門還組建了專門的綠色能源團隊，應(yīng)用自然冷卻,、液冷,、余熱回收等新興節(jié)能技術(shù)，提高制冷效率,，以降低數(shù)據(jù)中心能耗,。華為、京東,、亞馬遜等也紛紛入局智慧能源領(lǐng)域,。如何讓散失的熱能不至于白白浪費？最容易實現(xiàn)的,，是熱回收技術(shù),。將數(shù)據(jù)中心回收的熱量，用于提供民用熱水,，冬季則提供民用采暖?，F(xiàn)在有些企業(yè)已著手于回收廢熱再利用，比如阿里巴巴千島湖數(shù)據(jù)中心等,。此外,，通過優(yōu)化算法來減少計算冗余，使用更高效的芯片，以及采用節(jié)能的數(shù)據(jù)中心設(shè)計,，都是降低能耗的有效方法,。政府也在出臺相關(guān)政策，鼓勵企業(yè)研發(fā)更為節(jié)能環(huán)保的AI技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施,。早在2021年,，我國就已出臺公共機構(gòu)碳達峰方案，新建大型,、超大型數(shù)據(jù)中心,，必須全部達到綠色數(shù)據(jù)中心要求。北京印發(fā)的《關(guān)于進一步加強數(shù)據(jù)中心項目節(jié)能審查的若干規(guī)定》,，也新增了關(guān)于引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心充分利用再生水的內(nèi)容,。知多一點“AI很快就要比人更聰明”，靠譜嗎,？美國知名企業(yè)家馬斯克近日在社交媒體上表示,，到明年年底或2026年，新的人工智能模型可能將超越人類智力,，“比最聰明的人還聰明”,。這比他去年預(yù)測的2029年這一時間點提前不少。馬斯克說,，去年,，人工智能發(fā)展的主要制約因素是缺少高性能芯片，如今這一限制正在得到緩解,，而電力供應(yīng)成了新的限制,。未來一兩年，人工智能發(fā)展的關(guān)鍵就在于電力供應(yīng),。馬斯克去年成立人工智能初創(chuàng)公司xAI,，該公司去年11月推出首款人工智能模型Grok。馬斯克說,，二代模型Grok 2的訓(xùn)練,，需要大約2萬個英偉達圖形處理器（GPU）計算芯片H100，而三代模型對這款芯片的需求將超過10萬個,。馬斯克透露,，Grok 2的訓(xùn)練將于今年5月完成?！癆I將比最聰明的人還聰明”,，馬斯克的這一預(yù)測靠譜嗎？清華大學(xué)戰(zhàn)略與安全研究中心特約專家朱榮生表示,，人腦消耗功率遠低于人工智能運行時所損耗功率,，人工智能要達到人類智能水平尚存差距,。但從長遠看，人工智能在算法,、數(shù)據(jù)不斷“加持”下,，或最終超越人類智能，而達到這一目標所需的硬件和軟件,，分別為芯片和算法,。過去18個月來，包括視頻生成工具和聊天機器人在內(nèi)的人工智能突破,，已大大加速了人工智能發(fā)展,。朱榮生表示,，人工智能的發(fā)展,，首先需要政策、資源與技術(shù)支持,，許多領(lǐng)域的人工智能“培育”都缺乏相關(guān)支持,；其次需要國家之間開展合作，但目前許多國際合作受制于地緣政治等多種因素,，人工智能的發(fā)展受到遏制,；第三，人工智能發(fā)展受制于文化特性,，比如ChatGPT所給出的答案就更符合英文語境，這樣一來,，以單一國家力量發(fā)展人工智能,，可能增加全球人工智能發(fā)展的不平衡，也就是數(shù)據(jù)鴻溝,。上述問題的解決,，需要將資金與市場精準銜接，并廣泛開展國際合作,。人工智能降低了生產(chǎn)成本,、提高了生產(chǎn)效率，但運用人工智能,，造成的問題和風(fēng)險卻不少,。英國《自然》周刊2023年對科學(xué)工作者開展的一項調(diào)查顯示，30%的受訪者承認,，使用人工智能工具幫助寫稿,。許多專業(yè)期刊中充斥著人工智能工具生成的“胡言亂語”，許多文章使用人工智能的痕跡明顯,。朱榮生認為,，人工智能引發(fā)的社會問題蔓延較快,、范圍較廣，這一技術(shù)不斷加劇涉及版權(quán)法,、著作權(quán),、隱私權(quán)等法律問題的復(fù)雜程度，因此適用于新技術(shù)的道德邊界和法律規(guī)范呼之欲出,。