AI增加数据中心的能源消耗谷歌开创的技术可能有所帮助 - 彭博社

俄勒冈州普林维尔的数据中心。

摄影师：Meg Roussos/Bloomberg

欧洲最大的石油公司荷兰皇家壳牌公司在过去十年中将温室气体排放量减少了14%，主要是由于减少了天然气燃烧。

总部位于海牙的壳牌公司在其网站上的一份报告中表示，去年排放量从1999年的8700万吨二氧化碳当量降至7500万吨。政府已敦促能源公司停止燃烧或排放与原油一起产生的气体。

科技巨头正在竞相防止由他们在世界各地建造的大型数据中心引发的碳时间炸弹。

谷歌开创的一种技术正在变得越来越流行，因为更多耗电量巨大的人工智能开始上线：使用软件在世界各地寻找有多余太阳能和风能的地区，然后在那里加大数据中心的运营。这样做可以减少碳排放和成本。

迫切需要找出如何以最大程度利用可再生能源的方式运行数据中心，Cirrus Nexus的联合创始人兼首席执行官Chris Noble表示，该公司是一家利用谷歌、微软和亚马逊拥有的数据中心的云计算管理公司。

由人工智能驱动的计算引发的气候风险是深远的——如果不从基于化石燃料的电力转向清洁能源，情况将会恶化。英伟达公司首席执行官黄仁勋表示，人工智能已经达到了“临界点”。他还表示，数据中心的成本将在五年内翻倍，以支撑新软件的崛起。

数据中心和传输网络各自占全球能源消耗的1.5%，根据国际能源署。它们共同排放的二氧化碳量大约相当于巴西的年排放量。

超大规模数据中心所有者（如谷歌、微软和亚马逊等）被称为超大规模数据中心所有者，他们都设定了气候目标，并面临内部和外部压力来实现这些目标。这些宏伟目标包括使其运营脱碳。

但人工智能的崛起已经给这些目标带来了严重破坏。图形处理单元对大型语言模型的崛起至关重要，并且比其他形式计算中使用的中央处理单元消耗更多电力。根据国际能源署的估计，训练一个AI模型的功耗相当于一年内100个家庭的用电量。

“AI的增长远远超过了为其生产清洁能源的能力，”他说。

一家数据中心正在亚利桑那州凤凰城建设中，摄于一月。摄影师：Ash Ponders/Bloomberg此外，AI的能源消耗是不稳定的，更类似于锯齿状图形，而不是大多数数据中心运营商习惯的平滑线。这使得脱碳成为一项挑战，更不用说确保电网稳定性了。

人工智能的增长受北美公司推动，使得计算能力 — 以及能源使用 — 集中在那里，Hitachi Energy 的全球数据中心客户总监戴夫·斯特雷斯说。这是他两年前没有预料到的趋势。

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为了降低数据中心的二氧化碳排放，超大规模数据中心和其他数据中心提供商已经为大规模的太阳能或风力发电场提供了资金支持，并使用信用额度来抵消排放。（在信用额度的情况下，有些并没有对排放产生有意义的影响。）

但仅仅这样是不够的，特别是随着人工智能的使用增加。这就是为什么运营商正在转向谷歌母公司 Alphabet Inc. 所采用的名为负载转移的策略。这个想法是：通过颠覆数据中心运作方式来降低排放。

如今，大多数数据中心都希望以“稳定状态”运行，这样它们的能源消耗就相对稳定。这让它们受制于它们连接的电网以及当天的天然气、核能和可再生能源发电混合比例，鉴于地区之间输电线路的缺乏。为了摆脱对更脏的电网的依赖，科技巨头正在寻找机会将全球每日甚至每小时的数据中心运营转移，以吸收过剩的可再生能源产量。

谷歌率先推出了一项努力，即在特定数据中心的功耗与零碳电力进行小时基础匹配，以使其机器全天候运行在清洁能源上。目前还没有人完全实现这一目标。而且，要确定的是，全球范围内转移负载的策略可能会受到一些国家推动数据主权政策的影响，这些政策试图限制和保护数据跨境流动。但 Cirrus Nexus 和谷歌正在测试的东西仍然可能是减少排放难题的一个关键部分。

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总部位于曼哈顿的Cirrus Nexus搜查全球的电力网络，并以五分钟为单位测量排放量，为自身及客户在从制药到会计等各行业中寻找最少污染的计算资源。该公司在去年夏天有机会将这种搜索付诸实践。

荷兰当时正值有史以来阳光最充足的六月，导致电网上的太阳能成本下降。这使得运行服务器更便宜且碳排放更少。Cirrus Nexus随后在荷兰太阳落山后将其计算负载转移到加利福尼亚，从而利用加利福尼亚州刚刚上线的太阳能来供电。

通过从欧洲追随太阳到美国西海岸，然后再返回，该公司能够将自身和客户某些工作负载的计算排放量减少34%，而不是仅依赖于任一地点的服务器，根据公司与 Bloomberg Green分享的数据。使运营灵活以实现这一点既有好处也有风险。

能够追求零碳排兆瓦的剩余量可以帮助减轻电网压力，例如在热浪或严寒的冬季风暴期间。但数据中心需要与公用事业公司和电网运营商合作，因为需求的大幅波动可能使电力系统陷入混乱，增加停电的可能性。Dominion Energy正在其弗吉尼亚公用事业公司看到数据中心需求激增，正在开展一个计划，利用数据中心的负载转移来在极端天气期间缓解电网压力。

由Dominion Energy提供服务的数据中心

以兆瓦为单位的能源需求

来源：Dominion Energy

近年来，谷歌和亚马逊已经开始测试转移数据中心的使用，用于自身的运营以及为使用其云服务的客户。 （例如，Cirrus Nexus使用亚马逊、微软和谷歌提供的云服务。）在弗吉尼亚州，微软与Constellation Energy Corp.签订了一项协议，保证其区域数据中心超过90%的电力将来自零碳能源。然而，实现100%仍然是一个艰巨的目标，对于它和其他超大规模数据中心运营商来说。

谷歌的数据中心大约有64%的时间运行在无碳能源上，其中有13个地区站点达到了85%，全球有7个站点超过了90%，谷歌24/7无碳能源战略负责人迈克尔·特雷尔说。

“但如果你没有取代化石资产，那么你就没有完全实现你的气候目标，”特雷尔说。