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(dá)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(huì)發(fā)生“電荒”嗎,？能耗問題會(huì)不會(huì)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(gè)全網(wǎng)刷屏的產(chǎn)品——ChatGPT，在推出僅兩個(gè)月后,，就達(dá)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(diǎn)。據(jù)報(bào)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(jī)器人每天耗電超過50萬度,，用于處理約2億個(gè)用戶請(qǐng)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?cè)贑hatGPT上,，每天花費(fèi)高達(dá)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(gè)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(jì)算能力運(yùn)行，并耗費(fèi)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(gè)國家一年的需求，即約85-134太瓦時(shí)（TWh）,。一次訓(xùn)練用電2.4億度,，AI為啥那么耗電？?jī)H僅是GPT-4的GPU,，一次訓(xùn)練就會(huì)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(gè)巨大的“電熱水器”,。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(jì)這一比例，還會(huì)隨著數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)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(duì)計(jì)算機(jī)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(duì)電能和冷卻水的需求，正造成越來越嚴(yán)重的環(huán)境問題,。波士頓咨詢集團(tuán)曾發(fā)布報(bào)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(shí)，完成一次訓(xùn)練需要約三個(gè)月時(shí)間,，使用大約25000塊英偉達(dá)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(gè)奧運(yùn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)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(huì)導(dǎo)致這一數(shù)字大幅上升,。與此同時(shí)，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(gè)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(gè)驚人數(shù)字,。因?yàn)橐?xùn)練這些AI，就得有強(qiáng)大的算力中心,，而算力中心要運(yùn)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(zhēng)的就是誰的算力更強(qiáng),，結(jié)果就是對(duì)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(gè)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(gè)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(bào)告顯示，公司前一年的用水量同比增加20%,，達(dá)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(gè)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(bào)告中透露，2022年公司用水量同比前一年激增34%,，達(dá)到640萬立方米,，比2500個(gè)奧林匹克標(biāo)準(zhǔn)游泳池的水量還多。除了運(yùn)營過程耗水,，制造人工智能所需芯片的過程中,，也會(huì)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(gè)2克重的計(jì)算機(jī)芯片，大約需要32公斤水。制造8寸晶圓,，每小時(shí)耗水約250噸,，12英寸晶圓則可達(dá)500噸?？茖W(xué)家預(yù)計(jì),，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(gè)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(huì)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(lì)數(shù)據(jù)中心企業(yè)利用中水（循環(huán)再利用的水）。面對(duì)“能耗巨獸”,，我們?nèi)绾螒?yīng)對(duì)隨著AI的進(jìn)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(diǎn)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(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇上,，OpenAI的CEO山姆·阿爾特曼認(rèn)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(shí)間。據(jù)國際能源署的報(bào)告,，到2050年,，可再生能源預(yù)計(jì)將滿足全球近90%的電力需求增長(zhǎng),。節(jié)流方面,，可以通過優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)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(dú)立成為一級(jí)部門,，其數(shù)據(jù)中心部門還組建了專門的綠色能源團(tuán)隊(duì)，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(fèi)？最容易實(shí)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(jì)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(jì),，都是降低能耗的有效方法。政府也在出臺(tái)相關(guān)政策,，鼓勵(lì)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(tái)公共機(jī)構(gòu)碳達(dá)峰方案,，新建大型,、超大型數(shù)據(jù)中心，必須全部達(dá)到綠色數(shù)據(jù)中心要求,。北京印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)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(diǎn)“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(cè)的2029年這一時(shí)間點(diǎn)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(gè)英偉達(dá)圖形處理器（GPU）計(jì)算芯片H100,，而三代模型對(duì)這款芯片的需求將超過10萬個(gè),。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(cè)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(yuǎn)低于人工智能運(yùn)行時(shí)所損耗功率，人工智能要達(dá)到人類智能水平尚存差距,。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)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(dá)到這一目標(biāo)所需的硬件和軟件，分別為芯片和算法,。過去18個(gè)月來,，包括視頻生成工具和聊天機(jī)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(chǎng)精準(zhǔn)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(yùn)用人工智能,，造成的問題和風(fēng)險(xiǎn)卻不少,。英國《自然》周刊2023年對(duì)科學(xué)工作者開展的一項(xiàng)調(diào)查顯示，30%的受訪者承認(rèn),，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(rèn)為,，人工智能引發(fā)的社會(huì)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,。