De Wall Street Journal(WSJ) publiceerde onlangs een artikel met de titel "Big Tech's Latest Obsession Is Finding Enough Energy" (De nieuwste obsessie van Big Tech is het vinden van voldoende energie); de ondertitel stelt duidelijk dat de "AI-boom een onverzadigbare honger naar elektriciteit aanwakkert". Dit stuk is slechts het laatste in een groeiend aantal artikelen over de potentiële vraag naar energie voor AI, waarbij de nadruk ligt op hoe AI de uitbreiding van fossiele brandstoffen (meestal aardgas) zou kunnen vereisen of op een andere manier de voortgang op het gebied van decarbonisatie zou kunnen schaden. Veel van deze analyses zijn echter gebrekkig; het artikel in de WSJ is in veel opzichten beter dan de meeste, maar slaat nog steeds de plank mis. Het argument gaat ongeveer als volgt:
- AI vereist een enorme hoeveelheid energie.
- De groei van AI-gebaseerde datacenters en de energievraag wijken af van groeipatronen uit het verleden.
- Bedrijven wenden zich tot fossiele brandstoffen om aan de vraag te voldoen vanwege deze nieuwe groeipatronen.
De fundamentele fout zit hem in punt 2: de aanname dat AI een belangrijk keerpunt zal zijn in de groei van de energievraag. Laten we hier eens dieper op ingaan en het uitsplitsen. Eerst is het de moeite waard om een basislijn te bepalen voor de groei van de energievraag van datacenters: Het zal je misschien verbazen dat ondanks de enorme uitbreiding van digitale technologie in elk gebied van ons leven in de afgelopen tien jaar, de groei van het energieverbruik van datacenters in diezelfde periode bijna vlak is geweest. Dit is grotendeels te danken aan de verbeterde energie-efficiëntie van chips, programma's en de datacenters zelf - er heeft een grote verschuiving plaatsgevonden naar hyperscale centra, die energiezuiniger zijn. Dit gebrek aan groei komt ondanks het groeiende aantal datacenters en de groeiende hoeveelheid rekenkracht. Merk op dat het delven van cryptocurrency's in zijn eigen categorie valt - Bitcoin alleen verbruikt al meer dan 140 TWh en heeft de afgelopen jaren ongeveer 100 TWh aan vraag toegevoegd - maar de energievraag van niet-crypto datacenters is zeer bescheiden gegroeid. Dus past AI binnen het bestaande groeiparadigma voor de vraag of is het een andere cryptocurrency die een enorme impact zal hebben op de vraag naar energie?
Er is veel bewijs dat AI beter past bij de bestaande groeipatronen van de vraag. Denk aan Google Zoeken: Google verwerkt ongeveer 8,5 miljard zoekopdrachten per dag - maar wat als het een AI-respons zou integreren in elk van die zoekopdrachten, zoals het al is begonnen te doen? Het bevragen van ChatGPT verbruikt waarschijnlijk ongeveer 3-4 Wh aan elektriciteit; we noemen het voor de zekerheid 5 Wh. Rekening houdend met training, zou het toevoegen van een query van een vergelijkbaar groot taalmodel (LLM) zoals Google's Gemini aan elke zoekopdracht ongeveer 20.000 GWh aan energievraag toevoegen -- ruwweg een verdubbeling van Google's totale energieverbruik. Dat is veel! Dit is de analyse die ten grondslag ligt aan veel van de paniekzaaierij over de energievraag van AI.
Maar door het daarbij te laten, slaan we de plank mis. Ten eerste worden de modellen zelf een stuk energiezuiniger: LLM's die zijn geoptimaliseerd voor energie-efficiëntie hebben al 10× verbeteringen laten zien in de energievraag per zoekopdracht; als je dit meerekent, daalt het totale energieverbruik van de LLM-integratie van Google Search naar 2.000 GWh, zelfs als je rekening houdt met de toekomstige groei van de vraag naar zoekopdrachten. Deze 2.000 GWh incrementeel energieverbruik is goed in lijn met Google's trend om het energieverbruik ongeveer elke drie jaar te verdubbelen.
Bovenop de verbeteringen in energie-efficiëntie in de modellen, zijn er ook een heleboel echte redenen om te denken dat de groei van de vraag naar energie niet zo groot zal zijn: Dingen zoals Google-zoekopdrachten hoeven niet elke keer opnieuw uitgevoerd te worden, omdat er veel algemene zoekopdrachten zijn die herhaald worden. Veel taken met grote volumes zullen uiteindelijk kleinere, speciaal gebouwde en geoptimaliseerde modellen gebruiken die niet zoveel energie per zoekopdracht nodig hebben. AI heeft gewoon niet de extreem anti-efficiëntie architectuur van Bitcoin mining, dat programmatisch minder energie-efficiënt wordt na verloop van tijd - AI is het tegenovergestelde, omdat ontwikkelaars sterk gestimuleerd worden om de rekenkracht te minimaliseren om hun eigen kosten en beperkte GPU-tijd te optimaliseren.
Het is mij ook niet duidelijk dat AI de vraag naar deze diensten zal doen toenemen - de groei van de vraag naar zoeken op het web is al vertraagd tot een bescheiden 5% per jaar. AI-gegenereerde foto's en video's zijn een beetje de wild card hier, maar onze schattingen laten zien dat er een enorme hoeveelheid foto's moet worden gegenereerd om de naald echt te verplaatsen in de totale vraag naar energie van datacenters. De WSJ gaat ervan uit dat AI zal blijven groeien en worden overgenomen, ondanks het feit dat er geen duidelijk plan is om winst te maken met grote taalmodellen. LLM's zouden wel eens geen geld kunnen opleveren! Energieprobleem opgelost in dat geval.
Waar de WSJ wel gelijk in heeft, is punt 3: Bedrijven grijpen steeds meer naar fossiele brandstoffen om de groei van de vraag te ondersteunen. Dit heeft echter niet veel te maken met AI. Zoals het artikel aangeeft, komt de VS uit een lange periode van stagnatie in de vraag naar elektriciteit; door nieuwe stimuleringsmaatregelen van de overheid voor de elektrificatie van huizen, transport en industrie en voor meer binnenlandse productie, stijgt de vraag naar elektriciteit nu. Nutsbedrijven die al tien jaar in de onderhoudsmodus zitten, proberen nu capaciteit toe te voegen, zelfs nu sommige oudere fossiele brandstoffen moeten worden afgebouwd. Het probleem wordt nog verergerd door de lange tijd die nodig is om duurzame energie aan te sluiten op het elektriciteitsnet in Amerika en de concentratie van industrie (waaronder datacenters) in een handvol regio's, waardoor het probleem voor bepaalde nutsbedrijven nog groter wordt. De tijd die nodig is om een datacenter te bouwen is slechts een paar jaar, iets waar hernieuwbare energiebronnen momenteel niet aan kunnen tippen (vooral vanwege de vergunningen), wat aardgas aantrekkelijk maakt.
Wat we nodig hebben is beleid dat het gemakkelijker maakt om hernieuwbare energie aan het net toe te voegen voor welke toepassing dan ook , inclusief andere industriële toepassingen. Hervorming van de vergunningen in de VS zou een goed begin zijn. Daarnaast moeten we ons niet richten op de energievoetafdruk van AI, maar op de andere vormen van afval van datacenters, waaronder waterverbruik en de Scope 3-emissies en e-waste die ontstaan bij het bouwen en inrichten van die datacenters. Verbied ook het delven van cryptocurrency! Crypto is nu al wat mensen bang zijn dat AI zal worden - het Internationaal Energie Agentschap merkt op dat de vraag naar elektriciteit van crypto veel groter zal zijn dan van AI, in ieder geval tot 2026 - en crypto is een netto negatief voor de samenleving. Er zitten veel potentiële voordelen aan AI, zoals de mogelijkheid om energieverbruik te optimaliseren of productieafval te verminderen; het is heel goed mogelijk dat AI netto neutraal zal zijn wat betreft CO2-uitstoot.