教授觀點(diǎn) | 能源危機(jī),？AI或?qū)⒊蔀椤白锟準(zhǔn)住?？進(jìn)來做做計(jì)算題（上）
來源：法國里昂商學(xué)院時(shí)間：2025-01-08
Xavier Blot
Program Director of MSc in MET
本篇要點(diǎn)總結(jié)：
當(dāng)下行業(yè)熱點(diǎn)是什么,？
幾大科技巨頭公司（如微軟,、亞馬遜和谷歌）紛紛宣布計(jì)劃使用核能為其數(shù)據(jù)中心供電。人工智能（AI）帶來的能源賬單似乎難以控制,，甚至導(dǎo)致這些企業(yè)的碳排放激增,。
人工智能今天的影響是什么？
目前,，數(shù)據(jù)中心的運(yùn)作約占全球電力消耗的 1.5%,。人工智能在當(dāng)前需求中的占比仍然很小（1% 至 10%），但由于其高耗能特性以及應(yīng)用的不斷增加,，這一比例預(yù)計(jì)將迅速上升,。
未來的需求將如何變化？
盡管人工智能的采用速度和未來優(yōu)化存在諸多不確定性,，但預(yù)計(jì)到 2030年,，其對(duì)能源的需求量可能增長 150%。不過即便如此,，它在整體電力需求增長中的占比仍然較小,。
需要記住的重要點(diǎn)：
數(shù)據(jù)中心行業(yè)已證明其能夠在未來繼續(xù)實(shí)現(xiàn)巨大能效提升,。該增長將產(chǎn)生顯著的實(shí)際影響，但僅僅集中針對(duì)部分地區(qū)并導(dǎo)致其能源結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大變化,。
如果您剛剛開始關(guān)注這一話題,，近期美國能源領(lǐng)域的幾則重磅公告引起了廣泛關(guān)注：
- 微軟與 Constellation Energy 合作：兩家公司簽署了一項(xiàng)能源供應(yīng)協(xié)議，能源來源為停運(yùn)的三里島核電站1號(hào)機(jī)組,，該機(jī)組的發(fā)電容量為835MW,。
- 亞馬遜的核能布局：通過旗下子公司Amazon Web Services (AWS)，亞馬遜計(jì)劃到2039年部署5GWc的核能發(fā)電能力,。其戰(zhàn)略頗具創(chuàng)新性,，亞馬遜以6.5億美元收購了一個(gè)數(shù)據(jù)中心，該中心位于Susquehanna核電站旁,，并直接與電站相連,。該協(xié)議將為數(shù)據(jù)中心提供最高480 MW的電力。
- 谷歌的模塊化小型反應(yīng)堆（SMR）項(xiàng)目：谷歌宣布與Kairos Power建立獨(dú)家合作伙伴關(guān)系,，計(jì)劃到2035年部署500MW的發(fā)電能力,。直到2030年，該項(xiàng)目將建設(shè)7座小型反應(yīng)堆,。
為什么這些公司選擇了看似“奇怪”的策略,？
數(shù)據(jù)中心能源需求的快速增長是主要驅(qū)動(dòng)力，尤其隨著基于人工智能的新服務(wù)層出不窮,，能源需求并沒有放緩的跡象,。
這類動(dòng)向甚至擾亂了它們的碳中和目標(biāo)。例如,，谷歌自2019年以來的溫室氣體排放量增加了近50%,，然而根據(jù)計(jì)劃，谷歌早2020年就應(yīng)實(shí)現(xiàn)“碳中和”,。
因此,，這一行業(yè)的首要挑戰(zhàn)是快速擴(kuò)大能源供應(yīng)。如果能源是低碳的,，那自然是最佳選擇,，但即便不是低碳能源，只要能滿足需求,，也會(huì)被視為可接受的解決方案,。
從這些熱度實(shí)事來看，未來幾年的能源需求會(huì)怎樣呢,？
人工智能與數(shù)據(jù)中心的能源需求
要準(zhǔn)確了解人工智能（AI）在數(shù)據(jù)中心總能耗中的占比十分困難,，因?yàn)榇嬖谠S多不確定性。相關(guān)數(shù)據(jù)的公開程度有限,，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化,，且通常將人工智能與非人工智能的使用情況混為一談,。這一問題雖然在某種程度上通過專門用于人工智能的芯片（如GPU、TPU）的使用得到緩解,，但供應(yīng)商并不一定會(huì)公開這些芯片的具體使用情況,。因此，根據(jù)不同的計(jì)算方式,，結(jié)果多顯示為目前人工智能相關(guān)的能耗可能占數(shù)據(jù)中心總能耗的不到1%或1%或8%,，甚至是10%到20%。這種不確定性令人擔(dān)憂,。
然而,，可以明確的是，這一比例將會(huì)上升,。
生成式人工智能由于其本身的復(fù)雜性,，比現(xiàn)有服務(wù)更加耗能。初步估算顯示,，一次ChatGPT的查詢耗電量接近3瓦時(shí),，是一次傳統(tǒng)Google查詢的10倍。此外,，還需考慮到人工智能的新功能,，如圖像,、聲音和視頻生成,，這些功能在傳統(tǒng)計(jì)算中沒有可比的對(duì)應(yīng)項(xiàng)。作為一種新興技術(shù),，人工智能的使用場景和用途也將更加多樣化,。
在當(dāng)前對(duì)實(shí)際使用情況和采用曲線缺乏清晰了解的情況下，預(yù)測工作充滿風(fēng)險(xiǎn),。根據(jù)高盛研究所（Goldman Sachs Research）的估計(jì),，2023年數(shù)據(jù)中心的用電量約為400 TWh，到2030年可能超過1000 TWh,，年增長率達(dá)14.5%,。在這一情景下，數(shù)據(jù)中心的用電量將占全球電力需求的3%至4%,，相比之下,，2023年這一比例約為1.5%。
人工智能無疑將在計(jì)算能力中占據(jù)重要份額,，根據(jù)估算,，人工智能相關(guān)的用電比例可能占20%到50%之間。另一些研究專注于人工智能的使用情況,，例如,，Gartner預(yù)計(jì)到2027年,，人工智能的用電量將達(dá)到500 TWh。
▲數(shù)據(jù)中心的能源需求——Goldman Sachs Research
下篇將繼續(xù)解讀人工智能與數(shù)據(jù)中心的能源需求,；國際層面的含義解讀,；數(shù)據(jù)中心未來的能源需求發(fā)展軌跡，感謝觀看~
