Растущий спрос на искусственный интеллект вступает в противоречие с экологической устойчивостью, и эксперты утверждают, что угольная энергетика может остаться в силе для поддержания спроса на электроэнергию.
Страны по всему миру стремятся перейти к нулевому уровню, инвестируя в "зеленую" энергетику и сокращая потребление ископаемого топлива.
Это противоречит огромному спросу на электроэнергию, создаваемому ИИ, особенно генеративным ИИ, который обслуживает миллионы пользователей по всему миру.
Это очень важный момент - еще пару лет назад модели ИИ были сравнительно небольшими и ограничивались локальным применением.
Сегодня вы, я и миллионы других людей, по крайней мере, экспериментировали с ИИ. По некоторым оценкам, около 40% взрослых в США и Европе и 75% детей младше 18 лет.
Компании, занимающиеся разработкой искусственного интеллекта, видят будущее, когда их продукты будут встроены во все наши действия и в каждое устройство, которым мы пользуемся, но искусственный интеллект не возникает на пустом месте. Как и все технологии, он требует энергии.
A недавняя статья Выяснилось, что модель BLOOM затратила на обучение 433 МВт-ч, а GPT-3 потребовалось 1287 МВт-ч.
Для вычисления ответов на вопросы пользователя чату OpenAI требуется примерно 564 МВт-ч в день. Каждый отдельный вывод представляет собой вычисления, выполняемые разросшимися нейронными сетями OpenAI, каждая из которых требует затрат энергии.
Давайте посмотрим на это в перспективе: 1287 МВт-ч могут обеспечить энергией от 43 000 до 128 700 средних домохозяйств в течение дня, предполагая, что среднее ежедневное потребление составляет от 10 до 30 кВт-ч на домохозяйство.
Он также может питать более 200 000 000 светодиодных лампочек в течение часа или проехать на электромобиле около 4-5 миллионов километров.
Хотя это и другие исследования имеют свои недостатки, публичные данные от компаний с открытым ИИ, таких как HuggingFace, подтверждают масштаб этих цифр.
Экологические последствия ИИ выходят за рамки простого потребления энергии. Использование воды в центрах обработки данных Microsoft подчеркивает ресурсоемкость операций искусственного интеллекта. Центр обработки данных мощностью 15 мегаватт может потреблять до 360 000 галлонов воды ежедневно.
Международное энергетическое агентство (МЭА) предупредило о более широком воздействии центров обработки данных, на которые уже приходится более 1,3% мирового потребления электроэнергии. Эта цифра будет расти по мере увеличения потребностей в искусственном интеллекте и обработке данных, что приведет к дальнейшему увеличению нагрузки на глобальную энергетическую инфраструктуру и усилит призыв к более рациональным методам работы в индустрии искусственного интеллекта.
По оценкам Boston Consulting Group, к концу этого десятилетия потребление электроэнергии центрами обработки данных в США может утроиться по сравнению с уровнем 2022 года и достигнуть 390 тераватт-часов, что составит около 7,5% от прогнозируемой потребности страны в электроэнергии.
ЕС также заявил, что потребность центров обработки данных в энергии удвоится к 2026 году. Только в США и Китае к 2030 году потребление центров обработки данных может равняться годовой выработке примерно 80-130 угольных электростанций.
В худшем случае, как видно из приведенного ниже графика, к 2030 году центры обработки данных могут потреблять около 8000 ТВт-ч электроэнергии, что составляет 30% от сегодняшнего мирового потребления электроэнергии. Это вдвое больше, чем ежегодно потребляют США.
Мы не спешим преувеличивать - давайте помнить, что это верхняя граница оценки, и что центры обработки данных используются не только для искусственного интеллекта, но и для многих других целей, - но это все равно довольно шокирующе, даже при нижней границе в 1 100 ТВт-ч.
Выступая на Всемирном экономическом форуме, Сэм Альтман, генеральный директор OpenAI, сказал: "Нам действительно нужно гораздо больше энергии, чем мы думали раньше. Мы все еще не оценили энергетические потребности этой технологии".
"ИИ будет потреблять гораздо больше энергии, чем люди ожидали", - продолжил он, предположив, что такие источники энергии, как ядерный синтез или более дешевая солнечная энергия, жизненно необходимы для прогресса ИИ.
Центры обработки данных создают нагрузку на энергосистему
В самом сердце северной Вирджинии, регионе, который теперь известен как "аллея центров обработки данных", стремительный рост генеративного искусственного интеллекта приводит к ограничению возможностей выработки электроэнергии.
В 2022 году местные поставщики электроэнергии даже были вынуждены приостановить подключение новых центров обработки данных, так как спрос был слишком высок. Из-за сопротивления населения предложения об использовании дизельных генераторов во время нехватки электроэнергии были отложены.
Bloomberg сообщает что в районе Канзас-Сити строительство центра обработки данных и завода по производству аккумуляторов для электромобилей потребовало столько энергии, что планы по выводу из эксплуатации угольной станции были отложены.
Ари Пеское, сотрудник Инициативы по законодательству в области электроэнергетики при Гарвардской школе права, предупредил о возможных тяжелых последствиях, если коммунальные службы не смогут адаптироваться: "Новые нагрузки задерживаются, заводы не могут запуститься, потенциал нашего экономического роста снижается", - говорит он.
"Худший сценарий - это то, что коммунальные службы не адаптируются и сохранят старые мощности, работающие на ископаемом топливе, и не будут развиваться дальше".
Роб Грамлих из Grid Strategies поддержал эти опасения, подчеркнув в интервью Bloomberg риск переходящих отключений электричества в случае отставания в совершенствовании инфраструктуры.
Проблемы коммунального сектора не ограничиваются центрами обработки данных. Недавно принятые законы и стимулы стимулируют строительство заводов по производству полупроводников, электромобилей и аккумуляторов, что также способствует росту спроса на электроэнергию.
Например, компания Evergy, обслуживающая район Канзас-Сити, отложила вывод из эксплуатации угольной электростанции 1960-х годов, чтобы удовлетворить спрос со стороны новых объектов, включая центр обработки данных Meta Platforms и завод по производству аккумуляторных батарей Panasonic EV.
Несмотря на то, что многие технологические компании и производители экологически чистых технологий предпочитают использовать возобновляемые источники энергии, реальность говорит об обратном. Трудно представить, как можно компенсировать такое потребление энергии.
Ситуация характерна не только для США. Во всем мире Китай, Индия, Великобритания и ЕС выступили с предупреждением о растущих потребностях ИИ в электроэнергии.
Как мы будем платить?
По мере того как технологии искусственного интеллекта становятся повсеместными, их экологический след вступает в противоречие с глобальными амбициями в отношении будущего с нулевым уровнем энергопотребления. Даже если отбросить высокие цели по достижению чистого нуля, электросети просто не смогут выдержать нынешнюю траекторию развития отрасли.
Наступит ли "зима ИИ", когда ИИ пройдет долгий процесс совершенствования и повышения эффективности, прежде чем станет более интеллектуальным? Или же прорывы и обещания индустрии позволят удержать развитие на плаву?
Биоинспирированный искусственный интеллект, Например, это многообещающий рубеж, который стремится согласовать эффективность природных систем с вычислительным интеллектом. Землю населяют миллиарды чрезвычайно развитых организмов, "питающихся" от естественных источников, таких как пища и Солнце, - может ли это стать заготовкой для ИИ?
Ответ условно положительный: нейроморфные чипы ИИ, основанные на синаптических функциях, становятся все более жизнеспособными. ИИ-распознавание речи даже было выполненные с использованием биологических клеток формируются в "органоиды" - по сути, "мини-мозги".
Среди других методов борьбы с утечкой ресурсов из индустрии ИИ - введение "налога на ИИ".
Налог на ИИ обычно рассматривается как метод смягчения последствий сокращения рабочих мест, связанных с ИИ, но в то же время он может привести к тому, что организации, получающие выгоду от развития ИИ, будут вносить свой вклад в смягчение его воздействия на окружающую среду.
В итоге трудно предсказать, как индустрия справится с этими требованиями и в какой степени людям придется взять на себя это бремя.
