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距2060年實現碳中和還有12557天
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2024 05/20

來源:CDCC

AI成為碳排放的重要來源,要減排,砸錢還是砸技術?

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摘要:微軟2023年直接和能源相關排放較2020年減少6.3%,但供應鏈排放激增30.9%。隨著AI大模型的發展,其能耗和碳排放問題日益凸顯。ChatGPT等大模型每天消耗超過50萬千瓦時電力,遠超家庭用電。盡管AI技術也為降碳減排做出貢獻,如購買可再生能源和綠色加速分析技術,但如何在發展中平衡環境問題是未來AI可持續發展的關鍵。微軟等科技巨頭正通過購買可再生能源和綠色計算技術來減少排放,但AI如何更好

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與2020年基線相比,微軟2023年的直接排放和能源相關排放減少了6.3%。然而,其供應鏈排放——占總排放的絕大部分——增加了30.9%。

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能源和碳排成為AI發展的約束邊界


AI要依靠大量算力,這是人所共知的事實。但最近,當AI業界大佬們拋出“AI的盡頭是能源/電力”這個觀點時,仍然讓市場大吃一驚。

AI究竟有多耗能呢?研究顯示,AI大語言模型ChatGPT每天要響應用戶約2億個請求,消耗超過50萬千瓦時的電力。相比之下,一個家庭平均每天用電約29千瓦時,也就是說,chatGPT每天的用電量是家庭用電量的1.7萬多倍。

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圖:AI大模型使搜索引擎的耗電量激增


數據來源:亞歷克斯·德·弗里斯 (Alex de Vries)2023年10月10日在《Joule》上發布的論文《The growing energy footprint of artificial intelligence)


隨著生成式人工智能模型變得更加復雜和要求更高,它們消耗的電量也越來越多,隨之而來的就是高排放。

AI大模型,正在成為碳排放的一個重要來源。

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圖:AI大模型的耗電量帶來極高的碳排放


數據來源:夏洛特·德布斯 (Charlotte Debus) 等人2023年11月10日發表在Nature上的論文《Reporting electricity consumption is essential for sustainable A1》
數據來源:夏洛特·德布斯 (Charlotte Debus) 等人2023年11月10日發表在Nature上的論文《報告電力消耗對可持續A1至關重要》


要減排,砸錢還是砸技術


盡管AI大模型是碳排放大戶,但以AI為代表的前沿科技也正在為降碳減排做出貢獻。

盡管AI大模型是碳排放大戶,但以AI為代表的前沿科技也正在為降碳減排做出貢獻。

首先是購買可再生能源電力和購買碳信用。從2010到2022年,谷歌簽署了80多份協議,涉及總計約10千兆瓦的清潔能源發電量。

微軟早在2012年就在購買環境權益,并提出了要在2025年企業范圍內實現近零排放。微軟本月更是表示,將支持由Brookfield Asset Management開發的估計價值100億美元的可再生電力項目,作為其將清潔能源目標與AI雄心結合的努力的一部分。

除了外在的抵消,人工智能自身的減排更重要,目前有幾種方法。

一種是負載轉移策略,人工智能發展水平高的公司數據中心也遍布各地,谷歌通過復雜的算法識別出電網上太陽能和風能過剩的區域,然后戰略性地加強這些區域的數據中心運營。甚至將某些數據中心與零碳源按小時進行匹配,力求實現全天候使用清潔能源供電。

另一種方法是綠色加速分析技術,比如英偉達新設計的一款加速數據分析軟件Apache Spark可以將成本和排放量減少80%。原理是提高軟件本身的計算速度,原本需要一個月處理的數據5個小時就處理完了,能耗自然就大大降低了,用這種綠色計算訓練人工智能可將成本降低90%。

總之,AI技術的進步給人類帶來了諸多便利,其爆發式發展必定帶來用電量的劇增,但也必須在發展中關注環境問題。未來AI如何實現可持續發展,以及AI如何更好地支撐雙碳領域的變革,仍是亟需各行業共同解決的問題。


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