频年来欧洲杯体育，东说念主工智能（AI）的崛起引起了无为的商量和担忧，好多东说念主惦念 AI 会酿成休闲率飙升，而有些乐不雅的一又友则戏称"唯有电费贵过馒头，AI 就永恒不成十足代替东说念主"。

自然这是句打妙语，但背后则是实真的在的 AI 能耗问题，越来越多的东说念主担忧高能耗将成为制约 AI 发展的瓶颈。就在不久前，手艺创业者、前谷歌工程师凯尔 · 科比特（Kyle Corbitt）在酬酢媒体 X 上暗示，微软仍是碰到了这方面的难题。

AI 到底有多费电？

科比特称，练习 GPT-6 的微软工程师们正忙着搭建 IB 荟萃（InfiniBand），把散播在不同地区的 GPU 联络起来。这项责任很难题，但他们别无遴荐，因为要是把跨越 10 万块 H100 芯片部署在并吞个地区，电网就会崩溃。

起首：X@corbtt

为什么这些芯片逢迎起来会导致电网崩溃的后果呢？让咱们来通俗算一笔账。

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英伟达网站上公布的数据走漏，每块 H100 芯片的峰值功率为 700W，10 万块 H100 峰值功耗最高可达 7000 万 W。而 X 指摘区有动力行业从业者指出，10 万块芯片的总能耗将特地于一座袖珍太阳能或风能发电厂的全部输出。除此以外，还要洽商这样多芯片的配套方法的能耗，包括行状器和冷却蛊惑。这样多耗电方法，逢迎在一小片区域，给电网带来的压力可念念而知。

AI 耗电，冰山一角

对于 AI 能耗问题，《纽约客》的报说念一度引起无为温煦。报说念估算，ChatGPT 逐日耗电量或跨越 50 万千瓦时。（参见：ChatGPT 日耗电超 50 万度，卡死 AI 发展的竟然是动力？）内容上，刻下 AI 耗电量自然看上去是个天文数字，但仍然远远不足加密货币和传统的数据中心。而微软工程师碰到的难题也标明，制约 AI 发展的不仅是手艺自己的能耗，还有配套基础方法的能耗，以及电网的承载力。

海外动力署（IEA）发布的一份默契走漏，2022 年众人数据中心、东说念主工智能和加密货币的耗电量达到 460 TWh，占众人能耗的近 2%。IEA 斟酌，在最厄运的情况下，到 2026 年这些边界的用电量将达 1000 TWh，与通盘日本的用电量特地。

可是，默契同期走漏，刻下平直进入 AI 研发的能耗远低于数据中心和加密货币。英伟达在 AI 行状器阛阓中占据约 95% 的份额，2023 年供应了约 10 万块芯片，每年耗电量约为 7.3 TWh。可是在 2022 年，加密货币的能耗为 110 TWh，与通盘荷兰的用电量特地。

图注：2022 年与 2026 年，传统数据中心、加密货币、AI 数据中心的能耗算计值（柱状图从下往上挨次展示）。可见，刻下 AI 耗电量远低于数据中心和加密货币。图片起首：IEA

冷却能耗，辞谢冷漠

数据中心的能效闲居用能效比（Power Usage Effectiveness）评估，即销耗的通盘动力与 IT 负载销耗的动力的比值。能效比越接近于 1，标明数据中心阔绰的动力越少。数据中心步骤组织 Uptime Institute 发布的默契走漏，2020 年众人大型数据中心的平均能效比约为 1.59。也便是说，数据中心的 IT 蛊惑每销耗 1 度电，其配套蛊惑就销耗 0.59 度电。

数据中心的非凡能耗中，绝大部分愚弄于冷却系统。一项探望斟酌走漏，冷却系统销耗的能量可达数据中心总能耗的 40%。近些年，跟着芯片更新换代，单台蛊惑的功率增大，数据中心的功率密度（即单元面积耗电量）不断进步，对散热建议了更高的条件。但与此同期，通过立异数据中心贪图，就能大幅减少能量的阔绰。

因为冷却系统、结构贪图等各方面的各别，不同数据中心的能效比各别很大。Uptime Institute 默契走漏，欧洲国度仍是把能效比降到了 1.46，而在亚太地区仍有跨越十分之一的数据中心能效比跨越 2.19。

世界列国正在接管措施，敦促数据中心已矣节能减排的主见。其中，欧盟条件大型数据中心缔造余热回收蛊惑；好意思国政府注资研发更高能效的半导体；中国政府也出台措施，条件数据中心从 2025 年起能效比不高于 1.3，并将可再灵活力使用比例逐年上调，到 2032 年达到 100%。

图注：2020 年，众人各地大型数据中心的能效比。从左到右挨次为：非洲、亚太地区、欧洲、拉丁好意思洲、中东、俄罗斯及独联体国度、好意思国和加拿大。图片起首：Uptime Institute

科技公司用电，节流难开源更难

跟着加密货币和 AI 的发展，各大科技公司的数据中心限度不断扩大。据海外动力署（IEA）统计，在 2022 年好意思国领有 2700 座数据中心，销耗了寰宇用电量的 4%，并斟酌这一比例到 2026 年将达到 6%。跟着好意思国东西海岸用地越发垂危，数据中心慢慢向爱荷华州、俄亥俄州等中部地区升沉，但这些二线地区原有的产业并不弘扬，电力供应可能无法满足需求。

一些手艺公司尝试解脱电网的敛迹，平直从袖珍核电站购买电能，但这种用电方式和新建核电站王人要濒临复杂的行政经由。微软尝试使用 AI 赞助完成肯求，而谷歌使用 AI 进走时算任务援助，以提高电网驱动后果，裁汰企业碳排放。至于可控核聚变何时进入愚弄，刻下仍然是未知数。

方法变暖，雪上加霜

AI 的研发需要镇静而坚韧的电网撑抓，但跟着顶点天气频发，许多地区的电网正在变得愈加脆弱。方法变暖会导致愈加闲居的顶点天气事件，不仅酿成用电需求激增，加剧电网职守，还会平直冲击电网方法。IEA 默契指出，受干旱、降雨不足和提早融雪的影响，2023 年众人水力发电占比下落到三十年来的最低值，不足 40%。

自然气时时被视为向可再灵活力转型过程中的一座桥梁，但它在冬季顶点天气下并抵挡定。2021 年，寒潮蹙迫好意思国得克萨斯州，导致大面积断电，部分住户家中断电跨越 70 小时。此次可怜的一个主要原因便是自然气管说念冰冻，酿成自然气发电厂停摆。北好意思电力可靠性委员会（North American Electric Reliability Council，简称 NERC）斟酌，在 2024-2028 年，好意思国、加拿大有跨越 300 万东说念主口濒临越来越高的断电风险。

为保险动力安全，同期已矣节能减排，许多国度也将核电站视为一种过渡措施。在 2023 年 12 月举办的长入国搪塞方法变化委员会第 28 次峰会（COP 28）上，22 个国度签署长入声明，答允到 2050 年将核能发电智商进步到 2020 年水平的 3 倍。与此同期，跟着中国、印度等国鼎力鼓动核电建造，IEA 斟酌到 2025 年，众人核电发电量将达到历史新高。

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IEA 默契指出："在变化的方法模式眼前，提高动力各样化、进步电网跨区域援助智商和接管愈加抗冲击的发电方式将变得越发巨大。" 保险电网基础方法，不仅相干到 AI 手艺的发展，更是关乎民生国计。

参考文件

[ 1 ] Kyle Corbitt.   X.   https://twitter.com/corbtt/status/1772392525174620355. .

[ 2 ] IEA ( 2024 ) ,   Electricity   2024, IEA, Paris https://www.iea.org/reports/electricity-2024, Licence: CC BY 4.0

[ 3 ] Andy Lawrence. Which regions have the most energy efficient data centers?. Uptime Institute.

https://www.datacenterdynamics.com/en/opinions/which-regions-have-most-energy-efficient-centers/.

[ 4 ] Zhang, Xiaojing, Theresa Lindberg, Naixue Xiong, Valeriy Vyatkin, and Arash Mousavi. "Cooling energy consumption investigation of data center it room with vertical placed server."   Energy procedia   105 ( 2017 ) : 2047-2052.

[ 5 ] Evan Halper. Amid explosive demand, America is running out of power.   Washington Post.   https://www.washingtonpost.com/business/2024/03/07/ai-centers-power/. .

[ 6 ] Jeremy Hsu. US grid vulnerable to power outages due to its reliance on gas.   New Scientist.   https://www.newscientist.com/article/2411905-us-grid-vulnerable-to-power-outages-due-to-its-reliance-on-gas/. .

[ 7 ] Jeremy Hsu. Much of North America may face electricity shortages starting in 2024. New Scientist.   https://www.newscientist.com/article/2409679-much-of-north-america-may-face-electricity-shortages-starting-in-2024. .

谋划制作

作家丨玛雅蓝   科普创作家

审核丨于旸   腾讯玄武施行室郑重东说念主

谋划丨徐来 丁崝

责编丨丁崝

审校丨徐来 林林

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