【能源廣角】人工智能會導(dǎo)致電力短缺嗎

　　“人工智能耗電遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)中心”“人工智能發(fā)展將讓現(xiàn)有電網(wǎng)崩潰”“科技公司要建核電站”……近段時間舉行的多個國際會議上，一些科技巨頭紛紛表達(dá)了對人工智能高能耗問題的擔(dān)憂。面對人工智能發(fā)展對電力系統(tǒng)的潛在影響，國家能源局公開回應(yīng)，將密切跟蹤人工智能等高新技術(shù)發(fā)展趨勢，分析研判電力需求增長態(tài)勢，系統(tǒng)謀劃保供舉措，確保能源穩(wěn)定供應(yīng)與需求增長相適應(yīng)。

　　人工智能真的會導(dǎo)致電力短缺嗎？當(dāng)下各行各業(yè)都嘗試搭上人工智能“順風(fēng)車”。然而，開發(fā)和運行人工智能都離不開能源保障。以網(wǎng)上流行的人工智能生成圖片功能為例，每生成一幅圖片，消耗的電量相當(dāng)于一部智能手機(jī)充滿電的電量。英偉達(dá)H100型GPU芯片是目前人工智能算法最常用的芯片之一，一塊這樣的芯片一年消耗的電量比一個中等規(guī)模的家庭都要多。大規(guī)模部署人工智能的能耗更令人吃驚，據(jù)估計，從2027年起，僅人工智能新增的服務(wù)器，一年消耗的電量就相當(dāng)于荷蘭或瑞典這樣國家的總耗電量。

　　最新預(yù)警來自埃隆·馬斯克，他公開指出，人工智能消耗的算力似乎每6個月就會增加10倍，一年多以前短缺的是芯片，接下來短缺的將是電力，“很快人們將會看到?jīng)]有足夠的電力來運行所有的人工智能芯片”。除了科技大佬，人工智能崛起也引起了更多人的討論和擔(dān)憂，大家擔(dān)心人工智能會造成失業(yè)率飆升，對此有網(wǎng)友戲稱“只要電費貴過饅頭，人工智能就永遠(yuǎn)不能完全代替人”。

　　為何人工智能如此耗電？在人們印象中，鋼鐵、水泥等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)才是耗電大戶，很難將科技公司與高耗能掛起鉤來。實際上，人工智能產(chǎn)業(yè)也是能源密集型產(chǎn)業(yè)。今天的電子計算機(jī)產(chǎn)業(yè)建立在集成電路基礎(chǔ)上，人們通常稱為芯片。每個芯片中都有許多晶體管，用來承擔(dān)“開關(guān)”功能，計算機(jī)通過快速改變電壓，來撥動這些開關(guān)從而實現(xiàn)二進(jìn)制邏輯運算。隨著技術(shù)進(jìn)步，單位芯片上的晶體管數(shù)量越來越多，每平方毫米面積上甚至能集成上億個晶體管。再小的功耗碰上這個規(guī)模，耗電量也非常可觀。

　　訓(xùn)練大模型需要在大規(guī)模數(shù)據(jù)集上反復(fù)迭代，每一次迭代都需要計算和調(diào)整其中數(shù)十億個、數(shù)百億個乃至數(shù)千億個參數(shù)值，這些計算最終會表現(xiàn)為晶體管的開開關(guān)關(guān)，每次工作都需要電力來驅(qū)動。對于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而言，規(guī)模越大，計算結(jié)果就越好，可以解決的問題就越多，但耗電量也越大。更重要的是，這種計算并非一勞永逸，需要不斷重新訓(xùn)練、重新優(yōu)化模型，這也意味著人工智能迭代對于算力和電力的需求，似乎看不到“天花板”。

　　人工智能發(fā)展的前提是，不能大幅新增碳排放量和危及能源安全。雖然目前人工智能整體用電規(guī)模占比較低，還不足以威脅電力系統(tǒng)，但應(yīng)對快速增長的用電需求，必須重新考慮電力基礎(chǔ)設(shè)施投資和產(chǎn)業(yè)布局，以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

　　在電源側(cè)，要統(tǒng)籌算力電力協(xié)同布局。我國已建成全球規(guī)模最大的電力供應(yīng)系統(tǒng)和清潔發(fā)電體系，水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模多年居世界第一位。在廣大西部、北部地區(qū)，可再生能源、土地資源豐富，且隨著新能源裝機(jī)不斷提升，未來電量消納存在挑戰(zhàn)；東部地區(qū)受土地、水電、運維等要素影響，數(shù)據(jù)中心運營成本較高。因此，可引導(dǎo)對延時要求不高的數(shù)據(jù)中心向西部地區(qū)聚集，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的差異化處理，既有助于綠電消納、西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，又能促進(jìn)數(shù)據(jù)中心低碳轉(zhuǎn)型、保障能源安全，將我國綠電優(yōu)勢真正轉(zhuǎn)化為算力優(yōu)勢。

　　在用電側(cè)，要加快低碳節(jié)能技術(shù)發(fā)展。當(dāng)前人工智能的運行方式非常耗能，應(yīng)積極尋求更節(jié)能高效的算法和電子元器件，提升數(shù)據(jù)中心上架率。同時，通過改進(jìn)數(shù)據(jù)中心設(shè)計，優(yōu)化冷卻系統(tǒng)，設(shè)立余熱回收設(shè)備，切實提高數(shù)據(jù)中心能效水平，降低能源浪費。

　　未來，人工智能將深度融入我們的生產(chǎn)生活，能耗問題雖值得重視，但大可不必因噎廢食。相信隨著技術(shù)進(jìn)步、市場發(fā)展和生產(chǎn)力布局優(yōu)化，行業(yè)將會找到合適的解決方案來平衡算力和能耗需求，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。 （作者：王軼辰 來源：經(jīng)濟(jì)日報）