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全球AI浪潮資料中心成要角 如何運作?用電需求有多少?一篇看懂

2024/6/13 23:02(6/15 19:38 更新)
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示意圖。(圖取自Unsplash圖庫)
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(中央社華盛頓13日綜合外電報導)人工智慧(AI)可能以許多意料之外的方式改變世界,目前已帶來巨大衝擊,例如需消耗極大量的能源,仰賴全球數以千計資料中心電腦高速運轉的生成式AI即為最新例證。

美國時代雜誌(TIME)以下彙整資料中心崛起及其用電需求對全球與區域社會具有何種意涵。

國際能源總署(IEA)1月預估,全球資料中心2026年的用電需求,將比2022年增長逾1倍,用電需求增加的主要推手就是AI。

AI業界人士表示,全球有足夠的能源產能可吸收資料中心新增的用電需求,且技術效率改善也有助減少用電需求。但有些人對AI產業做出的承諾抱持懷疑,並擔心該產業過度消耗化石燃料,將阻礙全球因應氣候變遷的努力。

什麼是資料中心?何以擴張速度這麼快?

每當民眾的手機資料備份至雲端,實際上這些資料儲存在資料中心(data center),這是數以千計電腦伺服器組成、持續運作的大型設施。

資料中心已成為5G和雲端儲存時代不可或缺的基礎設施,能支援從金融交易、社群媒體到政府運作等一切功能。

資料中心的運作仰賴穩定並持續供應的能源,根據IEA,資料中心目前占全球用電量超過1%。

在AI獲得廣泛運用前,資料中心的用電量已經快速增加,主要用電推手是比特幣挖礦產業。

但科技業積極轉向AI,使資料中心的建造和使用急遽升高,因為訓練AI模型非常耗能,耗電量遠遠超過資料中心的傳統活動。

美國電力研究院(Electric Power Research Institute,EPRI)副院長波特(David Porter)表示,舉例來說,利用聊天機器人ChatGPT查詢資料的耗能程度,比Google標準搜尋高出10倍。

波特說,AI目前占美國資料中心用電量約10%至20%,但這個比率在未來可能「顯著提升」。

大型科技公司之間的激烈競爭加劇這種能源消耗,這些企業正爭相打造功能更強大的生成式AI模型。

研究人員近來發現,訓練這些模型所需的算力成本,每過9個月會增加1倍,而且沒有放慢的跡象。

因此,IEA預估,全球資料中心2年內的耗電量將相當於瑞典或德國。加州大學河濱分校(UC Riverside)研究人員也預估,全球截至2027年底前的AI需求,恐使資料中心消耗超過1兆加侖的淡水。

危及氣候目標和能源基礎設施

能源使用快速增加,可能破壞大型科技公司在AI炒作週期來臨前訂下的氣候承諾。例如,微軟(Microsoft)在2020年追隨谷歌(Google)做出類似的氣候承諾,允諾十年內實現負碳排。

然而,微軟去年展現雄心壯志追求AI,導致整年溫室氣體排放量大增30%,使實現氣候目標的進度倒退一大步。

可能的解決方案

消耗所有這些能源的企業指出,他們正研究解決方案。許多AI支持者認為,他們的技術對於應對氣候變遷至關重要,包括改善效率低落問題。

Google在2016年宣布,旗下DeepMind公司運用AI,使Google冷卻資料中心的用電量顯著降低「高達40%」。

晶片硬體效率的提升,也有助減少能源使用,像是AI晶片龍頭輝達(NVIDIA)今年推出新的圖形處理器(GPU)系列,耗能比之前的型號降低25倍之多。

業界人士也認為,透過帶動再生能源的建設,尤其是風力、太陽能和核能,他們正引領能源轉型。

但許多新的資料中心依然由化石燃料供電,因為新型能源還需要一段時間才能商轉供電。(譯者:洪啟原、陳彥鈞/核稿:陳政一)1130613

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