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ChatGPT一天“吃”50萬度電 美國企業(yè)各顯神通 上演電力“搶奪戰(zhàn)”

每日經(jīng)濟新聞發(fā)布時間:2024-04-25 12:14:25

  毫無疑問,人工智能(AI)的浪潮正在以前所未有的速度席卷全球,成為推動科技進步和經(jīng)濟增長的新引擎。然而,在這場技術(shù)革命的背后,一個被忽視的挑戰(zhàn)正悄然逼近——緊張的電力供應(yīng)。

  " 明年將沒有足夠的電力來運行所有的芯片。" 埃隆 · 馬斯克的預(yù)言不僅是對未來的警示,更是對當前電力需求激增的深刻洞察。《紐約客》雜志報道指出,OpenAI 的 ChatGPT 每天消耗的電力(超過 50 萬度電)相當于 1.7 萬個美國家庭的用電量。這一數(shù)字令人震驚,更揭示了 AI 對電力的巨大需求。

  而在其最新研報中,美銀美林描繪了一幅更加緊迫的圖景:美國的 AI 電力使用量預(yù)計將在 2023 年至 2028 年間以 25%~33% 的年復(fù)合增長率增長。芯片設(shè)計公司 Arm 首席執(zhí)行官更是直言,到 2030 年 AI 可能會用掉美國四分之一的電力。

  面對這一挑戰(zhàn),美國的電力系統(tǒng)正遭受前所未有的壓力。公共電網(wǎng)系統(tǒng)的改造迫在眉睫,卻因種種障礙而進展緩慢。企業(yè)為了爭奪有限的電網(wǎng)接入權(quán)限,已經(jīng)將競爭延伸到了科技產(chǎn)業(yè)并不發(fā)達的地區(qū),如俄亥俄州、愛荷華州等地。

  在這樣的背景下,探索新的電力供應(yīng)方案變得至關(guān)重要。核聚變、燃料電池和地熱能等清潔能源技術(shù),正在被企業(yè)視為未來電力供應(yīng)的潛在保障。

  美國電力系統(tǒng)承壓

  " 我認為,明年將沒有足夠的電力來運行所有的芯片。" 在今年 3 月的一場活動中,馬斯克如此預(yù)言 AI 熱潮背后的電力短缺風險。

  AI 大模型的訓練和推理需要巨大的電力供應(yīng)。據(jù)《紐約客》雜志報道,OpenAI 的 ChatGPT 每天要響應(yīng)大約 2 億個請求,消耗的電力超過 50 萬度,相當于 1.7 萬個美國家庭的用電量。" 算力的盡頭是電力 ",這雖然是句玩笑話,但卻有其深刻之處。

  作為 AI 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)頭羊,美國已經(jīng)感受到了 AI 需求對電網(wǎng)的擠壓。技術(shù)創(chuàng)業(yè)者、前谷歌工程師凱爾 · 科比特(Kyle Corbitt)近日在社交媒體上透露,訓練 GPT-6 的微軟工程師們正忙著把分布在不同地區(qū)的 GPU 連接起來,這是一件很困難的事情,但他們別無選擇,因為如果把 10 萬塊英偉達 H100 芯片集中放在一個區(qū)域,會導致電網(wǎng)崩潰。

  當前,美國各大科技巨頭都在積極部署 AI,在全國各地部署數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施,電網(wǎng)的接入權(quán)限成為了重要的競爭資源。據(jù)《華盛頓郵報》報道,傳統(tǒng)上與計算產(chǎn)業(yè)毫無關(guān)聯(lián)的地區(qū),如俄亥俄州的哥倫布市、愛荷華州的阿爾圖納市和印第安納州的韋恩堡市都成為了數(shù)據(jù)中心開發(fā)商爭奪土地和電網(wǎng)接入權(quán)限的地方。

  " 現(xiàn)在所有人都在追逐電力,他們愿意去任何地方。" 房地產(chǎn)服務(wù)公司仲量聯(lián)行數(shù)據(jù)中心市場董事總經(jīng)理 Andy Cvengros 對《華盛頓郵報》表示。據(jù) Cvengros 的說法,電力公司普遍表示,面對突然涌入的電力需求,他們需要評估自身的系統(tǒng)承載能力后才知道能否應(yīng)對。

  最近,數(shù)據(jù)中心開發(fā)商 Michael Halaburda 和 Arman Khalili 正忙著將波特蘭地區(qū)一家廢棄的瓷磚工廠改造成數(shù)據(jù)中心。就在幾個月前,他們還認為電力不是問題,然而最近電力公司卻提醒他們,需要進行 " 線路和負載研究 ",以評估是否能為這個數(shù)據(jù)中心項目提供 60 兆瓦的電力,這大約是 4.5 萬戶美國家庭的用電量。

  據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù),2022 年美國共有約 2700 個數(shù)據(jù)中心,電力消耗占全國總量的 4% 左右,到 2026 年,這一比例將達到 6%。

  隨著 AI 對芯片的需求越來越大,以及更高性能的芯片群所需要的冷卻需求,AI 產(chǎn)業(yè)的電力需求將只增不減。芯片設(shè)計公司 Arm 的首席執(zhí)行官 Rene Haas 近日憂心忡忡地表示,如果不提高芯片的效率,到 2030 年 AI 數(shù)據(jù)中心的耗電量可能高達美國電力需求的 20% 到 25%。

  美銀美林在研報中指出,AI 數(shù)據(jù)中心擴張還只是美國電力需求增長的因素之一,其他推動因素還包括工業(yè)增長、電動汽車的普及以及建筑電氣化。

  美銀美林預(yù)測,2023 年至 2030 年,美國電力需求將以 2.8% 的年復(fù)合增長率增長,其中,AI 的電力使用量將在 2023 年至 2028 年間以 25% 到 33% 的年復(fù)合增長率增長,這無疑將給數(shù)據(jù)中心的設(shè)計和運營帶來挑戰(zhàn)。

  企業(yè)各顯神通 " 搶電 "

  在巨大的電力需求前景下,美國的電力基礎(chǔ)設(shè)施亟需擴容和升級,以應(yīng)對 AI 訓練等事件帶來的電力集中需求。美國的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施多建成于上世紀 60 至 70 年代,且多數(shù)輸電線路和變壓器運行超過 25 年,容易因極端天氣影響而斷電,2021 年寒潮導致的得克薩斯州大停電便是證明。

  在此背景下,美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(FERC)將于 5 月 13 日召開特別會議,討論電力輸送問題。據(jù)悉,會議將制定計劃,加速遠距離輸電線項目的開發(fā)和清潔能源項目接入電網(wǎng)的事宜。

  實際上,緩解電力瓶頸是拜登政府的優(yōu)先事項之一,但是建設(shè)全國電網(wǎng)涉及跨州問題,聯(lián)邦政府權(quán)力有限,此外這還涉及到大量的土地購買、環(huán)境評估和各州之間有關(guān)成本的討價還價,終究是一個漫長和繁雜的過程。數(shù)據(jù)顯示,在 2013 年,美國每年還能建造 4000 英里的輸電線,而如今這一數(shù)字連 1000 英里都達不到。

  在公共電網(wǎng)短期內(nèi)無法顯著改善這一現(xiàn)實面前,企業(yè)界開始自己尋找解決辦法,保障自家電力供應(yīng)。

  購買核能就是主要方向之一。2024 年 3 月,亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司(AWS)簽署了一項協(xié)議,將在賓夕法尼亞州的一個核電站旁購買一個數(shù)據(jù)中心,并有可能從該廠獲得高達 960 兆瓦的專用電力。

  此外,建立小型核反應(yīng)堆來專門供電也是一條思路。

  微軟 2023 年開出招聘啟事,希望尋找一名核技術(shù)專家,負責評估和整合小型模塊化核反應(yīng)堆和微反應(yīng)堆,為支持微軟云和人工智能的數(shù)據(jù)中心提供動力。而且,微軟還在核聚變領(lǐng)域布局,2023 年 5 月便與核聚變初創(chuàng)公司 Helion 簽署了一項電力購買協(xié)議,計劃于 2028 年從 Helion 購買電力。值得一提的是,OpenAI CEO 薩姆 · 阿爾特曼正是這家初創(chuàng)公司的早期重要投資者。

  不過,目前,美國還沒有一個小型模塊化核反應(yīng)堆,部分原因是聯(lián)邦機構(gòu)核管理委員會漫長的獨立監(jiān)管程序。同時,利用核聚變發(fā)電仍是一個尚未實現(xiàn)的科學目標。

  前述數(shù)據(jù)中心開發(fā)商 Michael Halaburda 和 Arman Khalili 則轉(zhuǎn)向了燃料電池和地熱等較為成熟的技術(shù)。他們在波特蘭市的數(shù)據(jù)中心項目將主要由以天然氣為燃料的燃料電池供電,電網(wǎng)的電力只起到補充作用。在得克薩斯州南部的另外一個新項目中,他們甚至選擇不接入電網(wǎng),而是直接挖掘數(shù)百米,以地熱發(fā)電為數(shù)據(jù)中心供電。

  來源:每日經(jīng)濟新聞


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