人工智能能源需求不斷增長(zhǎng)，電網(wǎng)壓力巨大
人工智能技術(shù)的快速擴(kuò)張，給全球電網(wǎng)帶來(lái)了巨大壓力。
人工智能系統(tǒng)非常耗能。每次查詢模型時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)被激活。因此從計(jì)算角度來(lái)看，這是非常低效的。這些系統(tǒng)，尤其是從頭開(kāi)始生成內(nèi)容的大型語(yǔ)言模型(LLM)，需要大量的計(jì)算工作。據(jù)研究，人工智能系統(tǒng)消耗的能量比運(yùn)行特定任務(wù)軟件的機(jī)器高出約33倍。
隱形能源成本
雖然用于與AI模型交互的個(gè)人電腦和智能手機(jī)不是主要的能源消耗者，但真正的負(fù)擔(dān)落在全球龐大的數(shù)據(jù)中心身上。這些中心通常不為公眾所知，但處理著大量數(shù)據(jù)和計(jì)算任務(wù)。2022年，全球數(shù)據(jù)中心消耗了460太瓦時(shí)(TWh)的電力。國(guó)際能源署(IEA)預(yù)計(jì)，到2026年，這一數(shù)字將翻一番，達(dá)到1000TWh，相當(dāng)于日本的總用電量。
數(shù)據(jù)中心對(duì)于存儲(chǔ)和處理大量數(shù)據(jù)至關(guān)重要，不僅支持人工智能，還支持加密貨幣和其他數(shù)字服務(wù)。一些地區(qū)感受到的壓力更為嚴(yán)重。在都柏林，新數(shù)據(jù)中心建設(shè)的暫停反映了這些設(shè)施的大量能源消耗，這些設(shè)施目前消耗了愛(ài)爾蘭近20%的電力。與此同時(shí)，愛(ài)爾蘭家庭正在減少能源使用量。
需求上升和基礎(chǔ)設(shè)施緊張
在英國(guó)，國(guó)家電網(wǎng)預(yù)測(cè)，未來(lái)十年數(shù)據(jù)中心的電力需求將增長(zhǎng)六倍，這主要得益于人工智能的發(fā)展。然而，電氣化運(yùn)輸和供暖所需的總能源預(yù)計(jì)會(huì)更高。美國(guó)的公用事業(yè)也面臨著數(shù)據(jù)中心需求增加的壓力，與此同時(shí)，受政府政策刺激，國(guó)內(nèi)制造業(yè)也出現(xiàn)復(fù)蘇。
由于當(dāng)?shù)啬茉椿A(chǔ)設(shè)施承受巨大壓力，這種同時(shí)出現(xiàn)的需求激增正促使一些州重新考慮對(duì)數(shù)據(jù)中心開(kāi)發(fā)商的稅收優(yōu)惠。
總之，隨著人工智能（AI）技術(shù)的快速發(fā)展，其能源需求也顯著增加，對(duì)電網(wǎng)造成了巨大的壓力。以下幾點(diǎn)概述了這一現(xiàn)象及其影響：
1. 計(jì)算需求增加：
AI模型尤其是深度學(xué)習(xí)模型，通常需要大量計(jì)算資源來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練和推理。例如，大型語(yǔ)言模型如GPT-4需要數(shù)百個(gè)甚至上千個(gè)GPU或TPU，并持續(xù)運(yùn)行數(shù)周或數(shù)月才能完成訓(xùn)練。 這些計(jì)算任務(wù)不僅需要高性能的硬件支持，還需要大量的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)這些硬件。2. 數(shù)據(jù)中心的能源消耗：
AI訓(xùn)練和推理工作大多在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行。這些數(shù)據(jù)中心通常包含成千上萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，需要大量電力來(lái)運(yùn)行和冷卻。 數(shù)據(jù)中心的電力需求已經(jīng)占全球電力消耗的1-2%，而AI相關(guān)的工作正在顯著增加這一比例。3. 可再生能源的挑戰(zhàn)：
盡管許多技術(shù)企業(yè)致力于使用可再生能源來(lái)為其數(shù)據(jù)中心供電，但不穩(wěn)定的可再生能源（如風(fēng)能和太陽(yáng)能）在面對(duì)高峰需求時(shí)可能難以提供足夠的電力。 因此，電網(wǎng)需要具備足夠的彈性和備用電源，以應(yīng)對(duì)AI工作負(fù)載的高峰期。4. 電網(wǎng)壓力：
AI的能源需求會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)負(fù)荷增加，特別是在計(jì)算任務(wù)密集的時(shí)期。例如，當(dāng)多個(gè)大型AI模型同時(shí)訓(xùn)練時(shí)，可能會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成顯著的瞬時(shí)負(fù)荷。 電網(wǎng)需要進(jìn)行升級(jí)和擴(kuò)展，以滿足日益增長(zhǎng)的需求，包括改進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施和智能電網(wǎng)技術(shù)，以更有效地管理和分配能源。5. 碳足跡與環(huán)保：
大量的電力消耗不僅增加了電網(wǎng)壓力，也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了影響。除非使用清潔能源，否則AI相關(guān)的電力需求會(huì)導(dǎo)致大量的碳排放。 因此，如何平衡AI發(fā)展的能源需求與環(huán)保目標(biāo)成為一個(gè)重要的議題。總之，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，其對(duì)電力的需求也在不斷增長(zhǎng)，這對(duì)現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)提出了巨大的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)這一情況，需要在技術(shù)、政策和管理層面采取一系列措施，以確保電網(wǎng)能夠穩(wěn)定、高效地支持人工智能的發(fā)展，同時(shí)盡量減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。
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