《华尔街日报》：人工智能“胃口”惊人 能源消耗难题何解？

每一家押注人工智能将改变我们工作和生活方式的公司都面临一个日益严重的大问题：AI本质上对电力有着贪婪的需求。

一些专家预测，全球AI系统的电力消耗可能很快需要增加相当于一个小国家发电量的电力。这一需求出现之际，世界正试图在应对气候变化的同时，尽可能实现电气化并实现发电脱碳面对气候变化。

根据国际能源署的数据，自2010年以来，数据中心的电力消耗占全球发电量的比例一直保持在1%左右，几乎持平。但AI的快速采用可能标志着互联网运行所需电力将发生巨大变化——特别是构成云的数据中心，以及我们依赖的所有数字服务。

这意味着AI行业正准备进行相当于行星级实验，据行业内外专家表示。这让其中一些人感到焦虑，而能源供应商则对预期的需求增长几乎垂涎欲滴。

正如《华尔街日报》本周早些时候报道，微软正在努力利用自己的AI加速新核电站的审批流程——为同样的AI供电。该公司还押注于核聚变电站，与一家承诺在大约五年内提供电力的核聚变初创公司签署合同——鉴于世界上还没有人从核聚变中生产出电力，这是一个大胆的举动。

星座能源公司已同意向微软数据中心供应核电，其预测显示美国人工智能的电力需求可能达到未来全美电动汽车充电总需求的5至6倍。

阿姆斯特丹自由大学经济与商业学院研究员亚历克斯·德弗里斯在10月的研究中指出，根据英伟达专为AI设计的微芯片当前及未来销量推算，全球AI系统的持续电力需求可能攀升至150亿瓦。目前英伟达占据数据中心AI专用芯片市场90%以上份额，其产量可视为整个行业电力消耗的风向标。

这相当于荷兰全国的用电量，需要约15座中型核电站的满负荷运转才能满足。

根据德弗里斯的估算，仅人工智能一项就可能导致2027年全球数据中心的电力需求激增50%。

德弗里斯表示这些数字可能仍被低估，因为其计算未包含数据中心内AI芯片的冷却成本。随着芯片性能持续提升，维持这些高性能处理器在工作温度范围内正变得愈发困难，冷却系统可能使总耗电量再增加10%至100%。

佛罗伦萨大学研究软件能耗的计算机科学家罗伯托·维尔代基亚认为还有其他原因可能导致德弗里斯对人工智能未来能源需求的估算仍显保守。

首先，企业正押注AI使用量将激增。如果如他们所愿，AI成为我们日常所有事务的标配——从总结每次会议到参与每个项目协作——那么需求增长速度或将直接取决于英伟达及其竞争对手AMD、英特尔和Alphabet等公司能否持续产出满足需求的系统。

微软、OpenAI、谷歌等AI服务商之间的竞争，正迫使他们依赖规模更大、耗电量更高的AI模型。模型规模越大，功能越全面，通常在多任务处理方面也更具优势。

几乎每周都有重大AI进展。最新动态是上周发布的谷歌Gemini AI系统，据称其性能超越当前市面所有产品。

“当前趋势就是’越大越好’"，机器学习工具公司Hugging Face的AI研究员萨莎·卢奇奥尼表示，“每代新模型都在标榜’比前代增加100亿参数’"。

德弗里斯的评论中引用了卢奇奥尼的研究。她发现AI系统的实际能耗存在巨大差异，这取决于底层硬件配置及使用方式。

微软和谷歌等大型云服务与人工智能提供商已承诺实现运营中的净零碳排放，这意味着理论上，它们为数据中心额外采购的电力将全部来自零碳能源。

总体而言，卢西奥尼并不认为有人能准确预测人工智能需求是否会延续当前增长轨迹，亦或由此产生的电力需求究竟有多大。

“我实在不愿对AI领域做未来预测，“卢西奥尼坦言，“一年前ChatGPT还不存在呢。”

关于AI是否天生高耗能的问题也存在巨大争议。一方面，每次用户与AI系统交互时，系统都必须重新进行运算。这与谷歌将生成式AI摘要整合进搜索结果前的传统搜索模式截然不同——韦尔代基亚解释，部分原因在于传统搜索结果可被存储或"缓存”，当其他用户进行相同搜索时直接调用。

另一方面，大量研究表明AI模型能效存在显著提升空间。许多公司正在开发体积更小、能耗更低但效能不逊色于大型模型的AI系统。例如微软近期发布的文本模型，其训练数据源自教科书而非常规的全网文本库。微软研究人员称，该模型在特定任务中表现更优，同时大幅降低了运算能耗。

我咨询的所有专家都认同这一点：即便存在提升效率的可能性，人工智能仍持续需要更多电力的主要原因是，当前整个行业的驱动力在于不断构建更庞大、更强大的模型。

只要人工智能开发者之间的竞争持续推动企业使用这些能力更强、耗电量更大的模型，全球AI行业对电力的需求增长就看不到尽头。唯一的问题在于，其电力消耗将以何种速率增长。

“当前的重点是获得最适合我的最佳答案，而非关注其消耗了多少能源，“维德基亚表示。

联系克里斯托弗·米姆斯，邮箱：[email protected]

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本文刊登于2023年12月16日印刷版，标题为《互联网即将需要更多电力》