The Wall Street Journal ( WSJ ) baru-baru ini menerbitkan artikel , bertajuk, "Obsesi Terkini Big Tech Mencari Tenaga yang Cukup"; subtajuk dengan jelas menyatakan bahawa "ledakan AI sedang menyemarakkan selera yang tidak pernah puas untuk elektrik." Tulisan ini hanyalah yang terbaru dalam korus artikel yang semakin berkembang tentang potensi permintaan tenaga untuk AI , memfokuskan pada cara AI boleh memerlukan pengembangan tenaga bahan api fosil (kebanyakannya gas asli) atau sebaliknya menjejaskan kemajuan dalam penyahkarbonan. Kebanyakan analisis ini adalah cacat, bagaimanapun; artikel WSJ dalam banyak cara lebih baik daripada kebanyakan tetapi masih berjaya meleset. Hujahnya seperti ini:
- AI akan memerlukan sejumlah besar kuasa.
- Pertumbuhan pusat data berkaitan AI dan permintaan tenaga mewakili perubahan daripada corak pertumbuhan masa lalu.
- Syarikat beralih kepada sumber bahan api fosil untuk memenuhi permintaan kerana corak pertumbuhan baharu ini.
Kelemahan asas terdapat dalam perkara 2: andaian bahawa AI akan mewakili titik perubahan utama untuk pertumbuhan permintaan tenaga. Mari kita mendalami ini dan memecahkannya. Pertama, adalah wajar untuk menetapkan garis dasar pada pertumbuhan permintaan tenaga daripada pusat data: Anda mungkin terkejut apabila mengetahui bahawa walaupun perkembangan besar teknologi digital ke dalam setiap bidang kehidupan kita sejak sedekad yang lalu, pertumbuhan penggunaan tenaga pusat data hampir mendatar . tempoh yang sama itu. Ini sebahagian besarnya disebabkan oleh kecekapan tenaga yang dipertingkatkan dalam cip, program dan pusat data itu sendiri — terdapat peralihan besar kepada pusat skala besar, yang lebih cekap tenaga. Kekurangan pertumbuhan ini berlaku walaupun bilangan pusat data yang semakin meningkat dan jumlah kuasa pengkomputeran yang semakin meningkat. Ambil perhatian bahawa perlombongan mata wang kripto adalah dalam kategorinya sendiri — Bitcoin sahaja menggunakan lebih daripada 140 TWj dan telah menambah sekitar 100 TWj permintaan dalam beberapa tahun kebelakangan ini — tetapi permintaan tenaga bukan pusat data kripto telah berkembang dengan sangat sederhana. Jadi, adakah AI sesuai dengan paradigma pertumbuhan permintaan sedia ada, atau adakah ia satu lagi mata wang kripto, ditetapkan untuk memberi impak besar kepada permintaan tenaga?
Terdapat banyak bukti bahawa AI lebih berkemungkinan sesuai dengan corak pertumbuhan permintaan sedia ada. Pertimbangkan carian Google: Google menyediakan kira-kira 8.5 bilion carian setiap hari — tetapi bagaimana jika ia mahu menyepadukan respons AI dengan setiap satu carian tersebut, kerana ia telah mula melakukannya? Menyoal ChatGPT berkemungkinan menggunakan sekitar 3–4 Wj elektrik; kami akan memanggilnya 5 Wh untuk selamat. Memfaktorkan dalam latihan, menambahkan pertanyaan model bahasa besar (LLM) yang serupa seperti Gemini Google pada setiap carian akan menambah sekitar 20,000 GWj permintaan tenaga —- secara kasarnya menggandakan jumlah penggunaan tenaga Google. Itu banyak! Ini adalah analisis yang menyokong banyak ketakutan tentang permintaan tenaga AI.
Walau bagaimanapun, meninggalkannya di sana merindui tanda. Pertama, model itu sendiri semakin cekap tenaga: LLM yang dioptimumkan untuk kecekapan tenaga telah menunjukkan peningkatan 10× dalam permintaan tenaga bagi setiap pertanyaan; pemfaktoran ini menurunkan jumlah penggunaan tenaga penyepaduan LLM carian Google kepada 2,000 GWj, malah mengambil kira pertumbuhan permintaan masa hadapan untuk carian. 2,000 GWj penggunaan tenaga tambahan ini adalah selaras dengan trend Google untuk menggandakan penggunaan tenaga setiap tiga tahun atau lebih.
Di samping peningkatan kecekapan tenaga dalam model, terdapat juga banyak sebab dunia sebenar untuk menganggap pertumbuhan permintaan tenaga tidak begitu ketara: Perkara seperti carian Google tidak perlu dijalankan semula setiap kali, kerana terdapat banyak carian biasa yang berulang. Banyak tugas volum besar akan berakhir menggunakan model yang lebih kecil dibina khusus dan dioptimumkan tersuai yang tidak memerlukan tenaga sebanyak setiap pertanyaan. AI sememangnya tidak mempunyai seni bina perlombongan Bitcoin yang sangat anti-kecekapan, yang menjadi kurang cekap tenaga dari semasa ke semasa — AI adalah sebaliknya, kerana pembangun sangat diberi insentif untuk meminimumkan permintaan pengiraan untuk mengoptimumkan kos mereka sendiri dan masa GPU yang terhad.
Tidak jelas kepada saya bahawa AI akan mengembangkan permintaan untuk perkhidmatan ini sama ada — pertumbuhan permintaan untuk carian web telah pun perlahan kepada 5% setiap tahun. Foto dan video yang dijana AI adalah sejenis kad liar di sini, tetapi anggaran kami menunjukkan bahawa ia akan mengambil sejumlah besar penjanaan imej untuk benar-benar menggerakkan jarum pada jumlah permintaan tenaga pusat data. WSJ mengambil mudah bahawa AI akan terus berkembang dan diterima pakai, walaupun pada hakikatnya tidak ada rancangan yang jelas tentang cara memperoleh keuntungan daripada model bahasa yang besar. LLM boleh jadi tidak menjana wang! Masalah tenaga diselesaikan dalam kes itu.
Walau bagaimanapun, perkara yang betul oleh WSJ ialah perkara 3: Syarikat semakin beralih kepada bahan api fosil untuk menyokong pertumbuhan permintaan. Walau bagaimanapun, ini tidak mempunyai banyak kaitan dengan AI. Seperti yang dinyatakan dalam artikel itu, AS akan keluar daripada tempoh genangan permintaan elektrik yang panjang; disebabkan insentif kerajaan baharu untuk pengelektrikan rumah, pengangkutan, dan industri dan untuk lebih banyak pembuatan domestik, permintaan untuk elektrik kini melonjak . Utiliti yang telah berada dalam mod penyelenggaraan selama sedekad kini berebut untuk menambah kapasiti, walaupun beberapa penjanaan bahan api fosil yang lebih lama perlu dihentikan secara berperingkat. Masalah ini ditambah lagi dengan masa yang lama yang diperlukan untuk menyambungkan tenaga boleh diperbaharui ke grid di Amerika, dan kepekatan industri (termasuk pusat data) di segelintir wilayah, meningkatkan isu untuk utiliti tertentu. Garis masa membina pusat data hanya beberapa tahun, sesuatu yang tidak dapat dipadankan oleh tenaga boleh diperbaharui (kebanyakannya disebabkan oleh kebenaran), yang menjadikan gas asli menarik.
Apa yang kami perlukan ialah dasar yang memudahkan untuk menambah tenaga boleh diperbaharui pada grid untuk sebarang aplikasi, termasuk aplikasi industri lain. Membenarkan pembaharuan di AS akan menjadi tempat yang baik untuk bermula. Di samping itu, kita perlu tidak menumpukan pada jejak tenaga AI, tetapi bentuk sisa lain daripada pusat data, termasuk penggunaan air dan pelepasan Skop 3 dan e-waste yang dicipta dengan membina dan melengkapkan pusat data tersebut. Juga, larang perlombongan mata wang kripto! Kripto sudah menjadi apa yang orang takutkan AI akan menjadi — Agensi Tenaga Antarabangsa menyatakan permintaan elektrik daripada kripto akan jauh lebih besar daripada AI sekurang-kurangnya hingga 2026 — dan kripto adalah negatif bersih bagi masyarakat. Terdapat banyak potensi manfaat kepada AI, termasuk keupayaannya untuk membantu mengoptimumkan penggunaan tenaga atau mengurangkan sisa pembuatan; kemungkinan besar AI akan menjadi neutral bersih terhadap pelepasan karbon.