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和ChatGPT或其他生成式AI聊天,居然(rán)會引發對水資源的耗費?
兩個看似八竿子打(dǎ)不著的事(shì)件,近期卻因為一份科技巨頭的報告(gào)而被聯係在了一起。穀歌近期發布的(de)2023年環境報告(gào)顯示,其去年的用水量同比顯著增加了20%,達(dá)到56億加侖,而其中(zhōng)絕大部分都被用於(yú)為該(gāi)公司的數據中心散熱。
這並不是個例。2023年(nián)初(chū),由OpenAI打造的ChatGPT火遍全球,一躍成為人工智能領域的現象級應用,也引發了全球互聯網公司的AIGC軍備競賽。
要對AI進行大量訓(xùn)練,也就意味著需要(yào)更強的算力中(zhōng)心和與之匹配的散熱(rè)能力。在AI快速進步的道路上,對水資源的消耗也不斷加碼升級。
對此,有專家(jiā)告訴《每日經濟新(xīn)聞》記者,整體來看,當前數據中心耗水已經成為製約數據中心快速發展的因素之一,並呼(hū)籲(yù)盡快為數據中心用水建立一套規範(fàn)、統一的標準與利用效率評價方法,“這將成為數據中心(xīn)實現綠色低碳發展(zhǎn)的又一關鍵標準工具”。
AI很(hěn)“口(kǒu)渴”:聊10句天,ChatGPT可能要費半斤水
近日,科技巨頭穀歌發布了2023年的環境報告,其中一項數據引發了行業和市場的廣(guǎng)泛關注。
該報告顯示,在“用水量”這一項,穀歌在2022年(nián)消(xiāo)耗了56億加侖的水。
如果這樣說大家沒什麽(me)概念,我們可以做一個更(gèng)直觀的對比:有第三方統計顯示(shì),56億(yì)加侖,約等於國內某一線(xiàn)城市全年的用(yòng)水量,或者是全球每天飲用水的1/4。也(yě)有人稱,這水(shuǐ)量相當於37個高爾(ěr)夫球場的用(yòng)水(shuǐ)量,大概(gài)能裝滿一個半西湖。
更令人擔心的是,這一數字比穀歌去年的報告增加了20%。雖然穀歌表示,其目標是在2030年補充其辦公室和數據中心消耗的120%的淡水,不過根據這(zhè)份(fèn)報告,目前的補充率隻有6%,與目標相去甚遠。
如此大的用水量,不禁令人(rén)好奇:作為一家科(kē)技公司,穀歌什麽業務如此耗水?答案是:為數據中心散熱(rè)。
報告顯(xiǎn)示(shì),在56億加侖(lún)耗水中,有52億都被用於該公司的數據中心,清晰地顯示了運行大型數據中(zhōng)心要付出的環境成(chéng)本。
有專業人士指出,用水量增(zēng)長20%與穀歌計算能力的增長(zhǎng)大致一致(zhì),而(ér)穀歌計算能力的增長主要是(shì)由人工(gōng)智能推動的。換句話來(lái)說,自去(qù)年ChatGPT和生成式人工(gōng)智能技術火爆全球以來,穀歌的用水量(liàng)也開始(shǐ)顯著上升,而對AI的大量訓練成了數據中心耗水的核心原因。
卡羅(luó)拉多大學與德克薩斯大學的(de)研究人員在一篇《讓AI更節水》的預印論文中也發(fā)布了訓練AI的(de)用水估算結果,顯示訓練GPT-3所需的清水量相當於(yú)填滿一個核反應堆的冷卻塔所需的水(shuǐ)量。ChatGPT(在GPT-3推出(chū)之後(hòu))每與用戶交流(liú)25~50個(gè)問題,就得“喝(hē)下”一瓶(píng)500毫升的水來降溫。
除了穀歌,另(lìng)一個巨頭Meta在(zài)美國(guó)亞利桑那州建設了數據中心,僅2022年用水量超過260萬立方米(mǐ)(約6.97億加侖(lún))。隨著全球(qiú)人工智能軍備競賽的持(chí)續升級和大量科技公司(sī)競(jìng)相建設新(xīn)數據(jù)中心,其消耗的水量很可能(néng)會繼(jì)續上升。
海水、湖水、北極圈,數據(jù)中(zhōng)心為節(jiē)水拚了
大洋彼岸的科技巨頭如(rú)此“吃(chī)電喝水”,國內人工智能公司用水量情(qíng)況如何呢(ne)?記者查閱了幾家(jiā)人工智能公司、數據(jù)中心的公(gōng)開信息,發現關於它們用水情況信息很少。
“此前我們對數據中心綠色節能的關注點主要在能源消耗方麵,比如(rú),耗電量以及電能利用效率指標(biāo)是數據中心最(zuì)受關注(zhù)的(de)標簽,水作為(wéi)自然資(zī)源,關注的不多,並且用水量(liàng)指標受氣候條件(jiàn)、溫濕(shī)度(dù)、水(shuǐ)質等各方麵因素影響大(dà),統計比較少。”呂天文告訴記者(zhě)。
近年來,隨著(zhe)數據中心的規模越來越大,以冷水係統作為冷源的大(dà)型數據(jù)中心的耗水量、水源問題開始引發關注(zhù),如何減少數據的耗水量,降低WUE(水資源使用效率)值在業界被(bèi)廣泛討(tǎo)論起來。“整體(tǐ)來看(kàn),當前數據中心耗(hào)水已(yǐ)經成為製約數據中心快(kuài)速發展的因素之(zhī)一,國內很多地方已(yǐ)經將(jiāng)耗水作為了數據中心的重要考核指標。”中國通(tōng)信工業(yè)協會數據中心委員會常務副理事長、中國IDC圈創始人CEO黃超表示。
記者注意到,近日,北(běi)京市(shì)發展改革委修訂印發了(le)《關於進(jìn)一步加強(qiáng)數據中心項目節(jiē)能審查的若幹規定》,其中就新增了關於引導數據中心充分利用再生水的內容:再生(shēng)水輸配管(guǎn)網覆蓋範圍內的數據中心,設備冷卻水、機房加濕(shī)等非生活用水(shuǐ)應(yīng)采用再生水。
呂天文向記者介紹稱,為了(le)節約寶貴的自來水資源,很多企業嚐試用各種方法為數據中心散熱,例如,微軟曾(céng)嚐試部署(shǔ)海(hǎi)下數據中心,Facebook數據中心選址北極圈附近,阿裏(lǐ)雲(yún)千(qiān)島(dǎo)湖數據中心使用深層湖水製冷,“但(dàn)上述方法總是會帶來新的問題,目前國內數據中(zhōng)心的用水主要(yào)使用的還是自來水,近幾年政府層麵(miàn)更鼓勵數據中心(xīn)企業利用中水。
” AI競賽升(shēng)級,專(zhuān)家呼籲建立數據中心用水國標
今年以來,AIGC的爆火(huǒ)使得科技(jì)公司(sī)競賽正(zhèng)不斷加碼,國(guó)內大模型創業也進入狂飆,來自AI公司、大(dà)廠的創業派,以及來自高校、研究機構的學院(yuàn)派加速湧入“百模大戰”,科技部新(xīn)一代人工(gōng)智能發展研究中心發布的《中(zhōng)國人工智能大模型地(dì)圖研究報告》顯示,截至今年5月末,全國參數在10億規模以上的大(dà)模型已發(fā)布(bù)79個。
數據中心作為傳輸(shū)、儲存、處理數據資源的新型基礎設施,其用水量(liàng)隨著AI競賽(sài)的升級(jí)也迎(yíng)來新一波增長,“AI大模型訓練需要算力更高,相應的(de)能耗(hào)也就更大,AI芯片和AI服務(wù)器的發熱(rè)量相比傳統服務器也更大。數據中心的水消耗最主要還是用來蒸發散熱(rè)了,所以隨著能耗、發熱量的增(zēng)加,耗水必然會增加。”黃超向記者介紹稱。
在采訪中,呂天文建議相關部門盡快為數據中心用水建立一(yī)套(tào)規範、統一的標準與利用效率評價方法,這將成為數據中心實現綠色低碳發展的又一關鍵標準工具。
“目前國內對WUE指標還沒有廣泛的統一標(biāo)準,現在較多聚焦在PUE層麵,但其(qí)它如芯片能耗(hào)的控製、算(suàn)法層麵的節能(néng),以及我們討論的耗(hào)水問題,都不是(shì)簡單的PUE能夠代表的。”黃超表示,進一(yī)步節能(néng)至少需要在數據(jù)中心選址(zhǐ)、供(gòng)配電設計、可再生能源(yuán)利用、餘熱回收、雨水/廢水利用、芯片節能(néng)、軟件節能等全方麵去做,最終實現在整體層麵上(shàng)的節(jiē)能。
液冷有(yǒu)望逐步成為製冷領域主力
在高密度、高能(néng)耗的數據中心龐大(dà)需求下(xià),製冷領域(yù)技術的革新也開始湧現(xiàn),一個加速的趨勢就是,液冷出現且有望逐步成為製冷領域的主力。
冷液冷技術是指使用液體(tǐ)取代空氣作為冷媒,與CPU、芯片(piàn)組、內存條以及擴展卡等發熱部件進行熱(rè)交換,帶(dài)走熱量的技術。相比於傳統的(de)風冷技術,液冷技術的製冷效率更高,可有效降低製冷係統(tǒng)的運行能耗,使數據中心PUE達到1.3 以下。
“我(wǒ)國幅員遼闊,各地氣候條件差異大,各地數據中心的(de)製冷需求也(yě)不盡相同,因此,製冷技術的普適性很重要。”呂天文認(rèn)為,液冷技術恰恰能無視海拔、地(dì)域的差異,同(tóng)時餘(yú)熱還可以創造經濟價值。
從市場規模來看,根據賽迪(dí)顧問(wèn)的數據,2019年我國液冷(lěng)數(shù)據中心(xīn)市場規模為260億元,預計2025年可達到(dào)1283.2億(yì)元以上。記者注意到,出於數(shù)據安全的保護(hù),數(shù)據中心基(jī)礎設施的供應方麵存在一定的地域壁壘,目前國外廠(chǎng)商的產品的應用主要(yào)以其本國市(shì)場為主,國內市場的主要玩家有曙光數創、華為、阿裏巴巴、浪潮信(xìn)息、廣東合(hé)一等。
呂天文告(gào)訴記者,得益於中國AI具體實踐、5G創新(xīn)應用的快速推廣,中國公司的液(yè)冷技術目前在國際競爭中處於前列,國外掌握液冷技術的(de)企業比較分散,其產品還處(chù)於比較早期(qī)的技術性驗證階段,投入商(shāng)用的相對較少。
他判(pàn)斷,由於風冷技術適用於中小規模的(de)中低密度數據中心,因此不會(huì)完全被取代,未來(lái),市場(chǎng)中風(fēng)冷和(hé)液(yè)冷將會共同發(fā)展,出現一段共存的局麵,長遠來看,液冷產(chǎn)品(pǐn)的市場份額會不斷擴大,逐漸成為主流。
黃超同樣認為(wéi),當(dāng)前(qián)液冷是麵對AI高密度需求的最佳(jiā)製冷方式(shì),“但這項技術還處於起步階(jiē)段,麵臨初期部署成本高、產業鏈不完善、定製化要求高、機房建設要求高等眾多問題,還需(xū)要產業進一步解決。”他表示。