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

当顾雯洁在北京冬奥会的女子自由式大跳台比赛中完成完美的左转双跳1620度，赢得金牌时，她的表现引起了人们的关注。一个被积雪覆盖的滑雪台和一群巨大的炉塔和冷却塔并排在一起，这是怎么回事？

不，比赛并不是在核电厂举行的。比赛场地毗邻一家已停产的钢铁厂，曾是国家的骄傲之一，也是北京传奇雾霾的主要来源。一个巨大的污染源如何成为奥林匹克场馆，也是中国城市更新努力和对抗空气污染、实现零碳排放的故事。

科技巨头们正在竞相应对因建设在世界各地的大型数据中心而引发的碳时间炸弹。

谷歌开创的一种技术正在变得越来越流行，因为越来越多耗电量巨大的人工智能开始上线：利用软件在世界各地寻找电力充足的太阳能和风能，并在那里增加数据中心的运营。这样做可以减少碳排放和成本。

迫切需要找到一种方法来运行数据中心，以最大程度地利用可再生能源，Cirrus Nexus的联合创始人兼首席执行官Chris Noble表示，该公司是一家云计算管理公司，利用谷歌、微软和亚马逊拥有的数据中心。

由人工智能驱动的计算引发的气候风险是深远的，如果不从化石燃料为基础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，以推动新软件的崛起。

据国际能源署称，数据中心和传输网络各自占全球能源消耗的1.5%。它们一起每年排放的二氧化碳量大约相当于巴西的排放量。

Hyperscalers（如谷歌、微软和亚马逊等最大的数据中心所有者）都设定了气候目标，并面临着内部和外部压力来实现这些目标。这些宏伟的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，比其他形式的计算中使用的中央处理单元消耗更多的电力。根据国际能源署的估计，训练一个人工智能模型的功耗相当于一年内100个家庭的用电量。

“人工智能的增长远远超过了为其提供清洁能源的能力，”他说。

亚利桑那州凤凰城正在建设的数据中心，摄于一月。摄影师：Ash Ponders/Bloomberg此外，人工智能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稳线。这使得脱碳成为一项挑战，更不用说确保电网稳定性了。

人工智能的增长受到北美公司的推动，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Dave Sterlace表示。这是他两年前没有预料到的趋势。

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有意义的影响。）

但仅仅这样还不够，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旗下的Alphabet Inc.部门所采用的称为负载转移的策略。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“稳态”运行，使得它们的能源消耗相当稳定。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，通过在全球范围内每天甚至每小时转移数据中心运营，以吸收过剩的可再生能源产能。

谷歌推出了首个尝试，即在某些数据中心的功耗与零碳功率进行小时基础匹配，以使其机器能够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，要确保，将负载在世界各地转移的策略可能会受到推动数据主权政策的国家的复杂影响，这些政策试图限制和保护跨境数据流动。但 Cirrus Nexus 和谷歌正在测试的内容仍然可能是削减排放量难题的一个关键部分。

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总部位于曼哈顿的 Cirrus Nexus 搜索世界各地的电力网格，并以五分钟为单位测量排放量，以找到对自身和客户来说污染最少的计算资源，这些客户涵盖从制药到会计等各行各业。该公司去年夏天有机会将这种搜索付诸实践。

荷兰经历了有史以来阳光最充足的六月，导致电网上太阳能的成本下降。这使得运行服务器更便宜且碳排放更少。随后，Cirrus Nexus 将其计算负载转移到加利福尼亚，一旦荷兰太阳落山，它就可以利用加利福尼亚州刚刚上线的太阳能。

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的某些工作负载的计算排放量削减了 34%，而不是仅依赖于任一位置的服务器，根据公司与 Bloomberg Green 分享的数据。使运营灵活以实现这一目标既带来好处，也带来风险。

能够追求零碳发电能力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，因为需求大幅波动可能会使电力系统陷入混乱，增加停电的可能性。弗吉尼亚州的 Dominion Energy 正在制定一个计划，利用数据中心的负荷转移来在极端天气期间缓解电网压力。

由 Dominion Energy 服务的数据中心

兆瓦的能源需求

来源：Dominion Energy

近年来，谷歌和亚马逊已经为自己的运营以及使用其云服务的客户测试了数据中心的使用转移。例如，Cirrus Nexus 使用了亚马逊、微软和谷歌提供的云服务。在弗吉尼亚州，微软与 Constellation Energy Corp. 达成协议，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，对于微软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%，谷歌的 24/7 无碳能源战略负责人 Michael Terrell 表示。

“但如果你没有取代化石燃料资产，那么你就没有完全实现你的气候目标，”Terrell 说。