最近，人工智能 (AI) 显示出非常快速的增长。虽然人们正在讨论道德不足，但这一讨论也涉及能源层面。人工智能的发展需要大量能源，而我们的世界可能还没有做好准备。随着人工智能技术的不断发展和扩张，其能源消耗也在不断增加。了解人工智能的能源需求至关重要，尤其是在全球努力减少碳排放和应对气候变化的背景下。
全球电力的生产和消费，尤其是基于化石燃料的发电，给地球带来了沉重的负担。碳排放是气候变化的主要驱动因素，增加了自然灾害的频率和严重程度，不可逆转地改变了生态系统。这使得企业和国家几乎不可能减少 碳排放降至零 在2030年至2050年之间。除此之外，人工智能的兴起正在创造能源消耗的新范式。
人工智能 过度消费 活力
一个新的 白皮书 美国电力研究所 (EPRI) 发布的一份报告揭示了人工智能对电力需求呈指数增长的潜力。这份长达 35 页的报告《为智能提供动力：人工智能和数据中心能源消耗分析》预测，美国数据中心的总能耗可能会增加一倍以上，达到 到 2030 年将增长 166%。
这种需求增长的一个显著例子是基于人工智能查询的能源消耗。EPRI 报告估计，来自人工智能的单个查询 ChatGPT，一种流行的 AI 语言模型，消耗大约 29瓦时 （Wh）的电量。这大约是传统 Google 搜索查询的十倍，传统 Google 搜索查询消耗约 每个查询耗电 3 瓦时而AI应用涉及到图像、音频、视频渲染，对电力的要求更高，变成了一台燃煤火车头。
根据国际能源署 (IEA) 的数据，数据中心目前消耗全球约 1% 的电力，预计随着 人工智能 技术正在迅速发展。2019 年，人工智能和数据中心将加速发展，五年内将占到全球能源需求的 1%，这确实令人担忧。
数据中心能源消耗的地理分布不均衡 美国到 2030 年，弗吉尼亚州等州的数据中心预计将占 占全国数据中心负载的 46%. 其他州，如俄勒冈州、爱荷华州、内布拉斯加州、北达科他州和内华达州，预计随着新数据中心的建立，能源消耗也将大幅增加。这种能源需求的集中带来了独特的挑战，需要采取战略性能源管理方法。
对全球能源资源的影响
人工智能对能源消耗的影响不仅限于美国。 微软、Nvidia 和 Google 正在全球扩展其数据中心和制造设施。这种全球扩张增加了对能源资源的需求，包括电力和原材料，例如 铜人工智能技术所需的芯片和其他部件的需求不断增长，也导致了全球芯片短缺，加剧了供应链问题。产量增加也暴露了微软等声称减少碳排放的公司的不诚实行为。
人工智能日益增长的能源需求正在增加整体能源消耗，并加剧环境挑战。更高的能源消耗导致碳排放增加，从而加速气候变化。如果人工智能的能源消耗继续不受控制，可能会加剧全球变暖的影响，使减轻气候变化影响变得更加困难。
人工智能与气候变化的交集
气候变化的影响远大于企业和政府通过决策采取的措施，而不是个人的措施。科学界警告称，全球气温 气温上升超过 1.5°C 可能导致不可逆转的气候影响人工智能技术的能源密集型特性对全球将气温升幅控制在这一限度内的努力构成了风险。
最近的研究开始强调人工智能对环境的影响。例如， 研究人员 马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究发现，训练大型自然语言处理 (NLP) 模型产生的碳排放量相当于五辆汽车在其整个生命周期内产生的碳排放量。这一发现强调了解决人工智能能源消耗问题以防止气候变化进一步加剧的重要性。
数据中心能源效率和可再生能源
提高数据中心的能源效率和增加可再生能源的使用可能是管理人工智能日益增长的能源需求的关键步骤。或者，可能需要在为时已晚之前采取措施。数据中心应采用更高效的冷却和电源管理系统，以减少其总体能耗。此外，投资太阳能和风能等可再生能源可以帮助抵消人工智能技术的碳足迹。
许多科技公司宣布向清洁能源迈进，但建厂速度却快得多。例如，谷歌承诺到 2030 年，其数据中心将全天候使用无碳能源运行。它还为 双子座 在许多不同的地方。同样，微软的目标是到 2030 年实现碳负排放，这意味着它排放的碳将远远少于它排放到环境中的碳。在微软的名下，实现这一目标或许是可能的，但它成长的公司 OpenAI 的人工智能能源需求是无穷无尽的。
人工智能能源消耗的未来
预测人工智能未来的能源消耗需要考虑各种增长情景。EPRI 已经对 2023 年至 2030 年美国数据中心的潜在用电量进行了多项预测。这些情景的范围从每年 3% 的低增长率到每年 15% 的高增长率。即使在低增长情景下，数据中心的能源消耗预计也将增加 29%，到 2030 年达到每年 1963 TWh。
在高增长情景下，能源消耗量可能飙升至每年 4039 TWh，比当前水平增长 166%。简而言之，这些值足以严重改变世界，我们可以从人工智能创造的后世界末日走向气候创造的后世界末日。
数据中心增长集中在特定区域也可能导致局部能源挑战。像弗吉尼亚州这样的州已经承担了很大一部分数据中心负载，其能源基础设施可能会面临越来越大的压力。确保平衡和可持续的能源供应需要政策制定者、能源供应商和技术行业的协调努力。
人工智能对能源的渴求是一个日益严重的问题，需要引起重视并采取行动。随着人工智能技术不断发展并越来越融入生活的各个方面，它们的能源消耗将继续上升。解决这个问题需要采取多方面的方法，包括提高数据中心的能源效率、投资可再生能源以及制定管理人工智能能源需求的长期战略。
了解并降低人工智能的能源消耗对于确保人工智能技术的好处不会以牺牲环境可持续性为代价至关重要。随着世界努力应对气候变化的挑战，平衡人工智能的能源需求与减少碳排放的努力将是实现可持续未来的关键。
特色图片来源： 马库斯·斯皮斯克 / Unsplash
