Технологические гиганты находят всё новые способы внедрить ИИ во все сферы нашей жизни. Искусственный интеллект уже захватил результаты поисковой выдачи, а новые виртуальные помощники от Google и OpenAI, представленные на прошлой неделе, подталкивают мир к реальности фильма «Она» 2013 года, причем не только в плане общения (в более чем одном смысле).
По мере того как ИИ всё глубже интегрируется в нашу жизнь, возникает множество вопросов о растущем спросе на электроэнергию этой технологии. Вы наверняка видели заголовки, кричащие о том, что ИИ потребляет столько же электричества, сколько небольшие страны, что он спровоцирует возрождение ископаемого топлива и что он уже сейчас создает серьезную нагрузку на энергосети.
Так насколько серьезными должны быть наши опасения по поводу энергопотребления ИИ? Ситуация неоднозначна.
Использование ИИ для определенных задач может обернуться значительными затратами энергии. Как моя коллега Мелисса Хейккиля рассказывала в декабрьском материале, генерация одного изображения с помощью мощных моделей ИИ может потребовать столько же энергии, сколько полная зарядка вашего телефона. По данным исследователей, с которыми общалась Мелисса, создание 1000 изображений с помощью такой модели, как Stable Diffusion XL, приводит к выбросам углекислого газа, эквивалентным поездке на бензиновом автомобиле на четыре мили.
Но хотя генерация изображений – это яркое явление, существует множество задач ИИ, которые не требуют такого количества энергии. Например, создание изображений в тысячи раз более энергозатратно, чем генерация текста. Использование меньшей модели, настроенной под конкретную задачу, вместо массивной, универсальной генеративной модели, может обеспечить экономию энергии в десятки раз. В любом случае, генеративные модели ИИ требуют энергии, и мы используем их очень активно.
По прогнозам Международного энергетического агентства (МЭА), потребление электроэнергии центрами обработки данных, ИИ и криптовалютами к 2026 году может удвоиться по сравнению с уровнем 2022 года (согласно прогнозам МЭА). В 2022 году эти технологии вместе составляли около 2% мирового спроса на электроэнергию. Важно отметить, что эти цифры включают не только ИИ — сложно точно выделить вклад именно искусственного интеллекта, так что стоит помнить об этом, видя прогнозы о росте энергопотребления ЦОД.
Существует значительный разброс неопределенности в прогнозах МЭА, зависящий от таких факторов, как скорость увеличения развертывания и повышение эффективности вычислительных процессов. По нижней границе, сектору может потребоваться около 160 тераватт-часов дополнительной электроэнергии к 2026 году. По верхней границе эта цифра может составить 590 ТВтч. Как говорится в отчете, ИИ, ЦОДы и криптовалюты в совокупности, вероятно, добавят к мировому спросу на электроэнергию объем, равный «как минимум одной Швеции или как максимум одной Германии».
В общей сложности, по прогнозам МЭА, за тот же период мир добавит около 3500 ТВтч спроса на электроэнергию — таким образом, хотя вычисления играют свою роль в росте спроса, они далеко не единственная причина. Например, в Европейском союзе электромобили и промышленный сектор будут более значительными источниками роста спроса на электроэнергию, чем центры обработки данных.
Тем не менее, некоторые крупные технологические компании предполагают, что ИИ может помешать достижению их климатических целей. Microsoft четыре года назад взяла на себя обязательство свести к нулю выбросы парниковых газов (или даже сделать их отрицательными) к концу десятилетия. Однако недавний отчет компании об устойчивом развитии показывает, что выбросы продолжают расти, и некоторые руководители называют ИИ причиной этого. «В 2020 году мы представили то, что назвали нашей углеродной лунной гонкой. Это было до взрывного роста искусственного интеллекта», — заявил президент Microsoft Брэд Смит в интервью Bloomberg Green.
Что меня заинтересовало, так это то, что на бумаге рост выбросов Microsoft связан не с энергопотреблением ИИ. У компании имеются соглашения и она закупает сертификаты на возобновляемую энергию, поэтому потребности в электроэнергии для всех ее функций (включая ИИ) удовлетворяются за счет возобновляемых источников. ( Насколько эти сертификаты на самом деле помогают – спорный вопрос, но это тема для другого разговора).
Вместо этого рост инфраструктуры может способствовать увеличению выбросов. По данным Bloomberg, Microsoft планирует потратить 50 миллиардов долларов в период с июля 2023 года по июнь 2024 года на расширение центров обработки данных для удовлетворения спроса на продукты ИИ. Строительство этих ЦОДов требует материалов с высоким углеродным следом, таких как сталь, цемент и, конечно же, чипы.
Важно учесть, что при всей панике по поводу энергопотребления ИИ, хотя сама технология нова, подобные опасения не новы, как изложил Робин Мейер в статье для Heatmap в апреле.
Мейер ссылается на оценки 1999 года, согласно которым информационные технологии уже потребляли до 13% электроэнергии в США, и существовали прогнозы, что персональные компьютеры и интернет могут занять половину мощностей сети в течение десяти лет. Этого не произошло, и даже тогда на вычисления приходилось около 3% спроса на электроэнергию.
Нам предстоит дождаться, оправдаются ли сценарии «конца света» относительно энергопотребления ИИ. На мой взгляд, ИИ, вероятно, станет лишь небольшой частью гораздо более масштабной картины. В конечном счете, рост спроса на электроэнергию со стороны ИИ в некотором роде ничем не отличается от роста спроса со стороны электромобилей, тепловых насосов или промышленного роста. Важно то, как мы удовлетворяем этот спрос.
Если для удовлетворения растущего спроса на электроэнергию мы будем строить больше электростанций на ископаемом топливе, это повлечет негативные последствия для климата. Но если мы используем рост энергопотребления как катализатор для более активного перехода на возобновляемые источники энергии и другие низкоуглеродные источники, а также подталкиваем ИИ к повышению эффективности, делая больше с меньшими затратами энергии, мы сможем продолжать постепенное оздоровление энергосистемы, даже пока ИИ расширяет свое влияние в нашей жизни.
Теперь прочитайте остальное из The Spark
Сопутствующее чтение
Ознакомьтесь с материалом моей коллеги Мелиссы о углеродном следе ИИ за декабрь здесь.
Чтобы подробно изучить новый отчет Microsoft об устойчивом развитии и влияние ИИ, прочтите эту статью журналистов Акшата Рати и Дины Басс в Bloomberg Green.
Робин Мейер из Heatmap подробно рассмотрел контекст энергопотребления ИИ в этой статье за апрель.
Еще кое-что
Пропустили наше прошлое мероприятие, посвященное тепловым аккумуляторам? Хорошая новость — запись теперь доступна для подписчиков!
В рамках нашей серии «Круглые столы» я побеседовал с Эми Нордрум, исполнительным редактором MIT Technology Review, о том, как работает эта технология, кто является ключевыми игроками и за чем я слежу дальше. Посмотреть можно здесь.
Новости климата
Изменение способа выработки тепла в промышленности будет иметь решающее значение для очистки этого сектора в Китае, согласно новому отчету. Тепловые аккумуляторы и тепловые насосы могут удовлетворить большую часть спроса. (Axios)
Form Energy известна своими железо-воздушными аккумуляторами, которые могут помочь обеспечить дешевое хранение энергии в сети. Теперь компания занимается исследованиями по производству «зеленого» железа. (Canary Media)
Пилотный проект NET Power в Техасе работает над выработкой электроэнергии с использованием природного газа при улавливании подавляющей части выбросов. Однако технология улавливания углерода на электростанциях далеко не доказана. (Cipher News)
Спин-офф MIT Electrified Thermal Solutions работает над внедрением своей технологии тепловых аккумуляторов в коммерческое использование. Продукт компании размером примерно с лифт и может достигать температур до 1800 °C. (Inside Climate News)
Мехико постоянно борется с нехваткой воды. Теперь грунтовые воды истощаются, и система плотин и каналов скоро может оказаться не в состоянии обеспечить город водой. (New York Times)
Натрий-ионные аккумуляторы могут предложить дешевое хранение энергии, избегая дефицита материалов вроде лития, никеля и кобальта. Китай имеет огромное преимущество, заставляя другие страны спешно догонять. (Latitude Media)
→ Вот как этот распространенный материал может обеспечить более дешевое хранение энергии. (MIT Technology Review)
Биоуголь получают путем нагревания биомассы, такой как древесина и растения, в условиях низкого содержания кислорода. Это простой подход к удалению углерода, но он не всегда привлекает столько внимания, как другие технологии улавливания углерода. (Heatmap)
Этот стартап предлагает судам улавливать собственные выбросы, пропуская выхлопные газы через морскую воду и известняк, а затем сбрасывая их в океан. Эксперты предупреждают, что некоторые компоненты выхлопных газов могут нанести вред морской флоре и фауне, если с ними неправильно обращаться. (New Scientist)
