ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”

毫无疑问，人工智能（AI）的浪(làng)潮正在以前所未有的速(sù)度席卷全球，成为推动科技进步和经(jīng)济增长的新引擎。然而，在这场技术革(gé)命的背后，一个被忽视(shì)的(de)挑战正悄然逼近——紧张(zhāng)的电力供应(yīng)。

“明年将没有足够的电力来运行所有的芯片。”埃隆·马斯克的预言(yán)不仅是对未来的警示，更是对当前电力需(xū)求激增的深刻(kè)洞察。《纽约(yuē)客》杂志报道指出，OpenAI的ChatGPT每天消耗的电力（超过50万度电）相当于(yú)1.7万个美国家庭的用电(diàn)量。这(zhè)一数字令人震惊，更揭示了(le)AI对电力的巨大需求。

而在其最新研报中，美银美林描绘了一幅更加紧迫的图(tú)景：美国的AI电力使用量预计将在2023年至2028年间以25%~33%的年复(fù)合增长率增长。芯片设计公(gōng)司Arm首席执行官更是(shì)直言，到2030年(nián)AI可能会用(yòng)掉美国(guó)四分之一的电力。

面对这一挑(tiāo)战，美国的电力系统正遭受前所未有的压力。公共电网系统(tǒng)的改造迫在眉睫，却因种种障碍而进展缓慢。企业为了争夺有限的电网接入权(quán)限，已经将竞争延伸到了科技产业并不(bù)发达的地区，如俄(é)亥俄(é)州、爱荷华州等地。

在这样的背(bèi)景下，探索新的电力供应(yīng)方案变得至关重要。核聚变、燃料(liào)电池和地热能(néng)等ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”清洁能源技术，正在被企(qǐ)业视为未来(lái)电力供(gōng)应(yīng)的潜(qián)在保障。

美国电力系(xì)统承压

“我认为，明年将没有足够的电力(lì)来运行所有的(de)芯片。”在今年3月的(de)一场(chǎng)活动中，马斯克如此(cǐ)预言AI热潮背后的电力短缺风险。

AI大模型的训练(liàn)和推(tuī)理需要(yào)巨大的电力供(gōng)应。据《纽约客》杂志报道，OpenAI的ChatGPT每天要响应大约2亿个请求，消耗的电力超过50万度(dù)，相当于(yú)1.7万个美国家庭的用电量(liàng)。“算力的尽头是电力”，这(zhè)虽然(rán)是句玩笑话，但却(què)有其深刻之处(chù)。

作为AI产业(yè)发展的领头(tóu)羊，美国已经感受到了AI需求对电网的挤压。技术创业者、前谷歌工程师凯尔·科比特（Kyle Corbitt）近日在(zài)社交媒体上透(tòu)露，训练GPT-6的微软工程(chéng)师(shī)们正忙着把分(fēn)布在不同地区的GPU连接(jiē)起来，这(zhè)是一件很困难的事情，但他们别无选择，因为如(rú)果(guǒ)把10万块英伟达H100芯片集中放在一个区域，会导致电网崩溃(kuì)。

当前，美国各(gè)大科技巨头都在积极部署AI，在全国各(gè)地部署数据(jù)中心等基础设施，电网的(de)接入(rù)权限成为了重要(yào)的竞争资源。据《华盛(shèng)顿邮报》报道，传统上(shàng)与计算产业毫(háo)无关(guān)联(lián)的地区，如俄亥俄州的哥伦布(bù)市、爱荷华州的阿尔图纳市(shì)和印第安纳州的韦恩堡市都成为了数据(jù)中心(xīn)开发商争夺土(tǔ)地和(hé)电网接入权(quán)限(xiàn)的地方。

“现在所有人(rén)都在(zài)追逐电力，他(tā)们愿意(yì)去任何地方。”房地(dì)产服务公司仲量联行数据中心市场(chǎng)董事总经理Andy Cvengros对(duì)《华盛(shèng)顿邮报》表示。据Cvengros的说法，电(diàn)力(lì)公司普遍表示，面对突然涌入的电力需求，他们需要评(píng)估自身的(de)系统承载能(néng)力后才知(zhī)道能否应对。

最近，数据中(zhōng)心开(kāi)发商Michael Halaburda 和 Arman Khalili正忙着将波特兰地区一ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”(yī)家废弃的瓷砖工(gōng)厂改造成数据中心。就在几个月前，他们还认为电力不是问题，然而最近电力(lì)公司却提醒他们，需要进行“线路和(hé)负(fù)载研究”，以评估是否能为这个(gè)数据中心项目提供60兆瓦的电力，这大约是4.5万户美国家庭的用电量。

据国际能源署的数据，2022年美国共有(yǒu)约2700个数据中心，电力消耗占全国总量的4%左右，到2026年(nián)，这一比(bǐ)例将达(dá)到6%。

随着AI对芯片(piàn)的需求越来越大，以及更高性能(néng)的芯片群所需要的冷却需求，AI产业的电力(lì)需求将只(zhǐ)增不减(jiǎn)。芯片设计公(gōng)司Arm的首(shǒu)席执(zhí)行官Rene Haas近日忧心忡(chōng)忡地表示，如果不(bù)提高芯(xīn)片的效率(lǜ)，到2030年AI数据中心的耗电(diàn)量可能高(gāo)达美(měi)国电力需(xū)求的20%到25%。

美银美林(lín)在研报中指出，AI数据中心扩(kuò)张还只是美国电力需(xū)求增长的因(yīn)素之(zhī)一(yī)，其他推(tuī)动因素还包括工业增长、电动汽车的普及以(yǐ)及建筑(zhù)电气(qì)化。

美银美林预测，2023年(nián)至2030年，美国电力需求将以2.8%的年复合(hé)增长率增长，其中(zhōng)，AI的电力使用量将在2023年至2028年间以(yǐ)25%到33%的(de)年复合增(zēng)长率增长，这无疑将给(gěi)数据中心的设计和运营带来挑战。

企业各显(xiǎn)神通(tōng)“抢电”

在巨大的(de)电(diàn)力需求前景下(xià)，美国(guó)的电(diàn)力基础设施亟(jí)需扩容和升级，以应对AI训练等事件带(dài)来的电(diàn)力集中需求。美国(guó)的(de)电网基础设施多建成于上世纪60至70年代，且多(duō)数输电线路和变压器运行超过25年(nián)，容(róng)易因极端天气(qì)影响而断电，2021年寒潮导致的得克萨斯州大停电便是证明。

在此背景下，美国(guó)联邦能源监管委员会（FERC）将于(yú)5月13日召开特别会议，讨论电力(lì)输(shū)送问题。据悉(xī)，会议将制定计划，加速远距离输电线项目的开发和清洁能源项目接入电网的事宜。

实际上，缓解电力(lì)瓶颈是(shì)拜登政府的优先事项之一，但是建设全国电(diàn)网涉及跨州(zhōu)问题，联邦政府权力有限，此外这还涉及到大量的土地购买、环境评估和(hé)各州之间有关成本的讨价还价，终究是一个漫长和繁杂的过程。数据显示，在2013年，美(měi)国每年还(hái)能建造4000英里的输电线，而如今这(zhè)一数字连1000英里都达不到。

在公共电网短期内无法显著改善这(zhè)一现实面前，企业界开始自己寻找解决办法，保障自家电力供应。

购(gòu)买核(hé)能就是主要方向之(zhī)一。2024年3月(yuè)，亚马逊网络服务公司（AWS）签署了(le)一项协议，将在宾夕法(fǎ)尼亚州的一个核电(diàn)站旁购买一(yī)个数据中心，并有(yǒu)可(kě)能(néng)从该厂获得高达960兆瓦的专(zhuān)用电(diàn)力。

此(cǐ)外，建立小型核反应(yīng)堆来专门供电也是一条思路。

微软(ruǎn)2023年开出招聘启事，希望寻(xún)找一名(míng)核技术专家，负责评估和整合小型模块化核反应堆和微反应堆，为支持微软云和人工智能的数(shù)据中(zhōng)心提供动力。而且，微软还(hái)在(zài)核聚变领域布局，2023年5月(yuè)便(biàn)与核聚(jù)变初创公(gōng)司Helion签署了一(yī)项电力购买协议，计划(huà)于2028年从Helion购买电力。值得一提的是，OpenAI CEO萨姆·阿尔特曼正(zhèng)是这家初创公司的早期重要投资者。

不过，目(mù)前(qián)，美国还没有一个小型模块(kuài)化核反应堆，部(bù)分原因(yīn)是联邦机构核管理委员会漫长的独立监管程序。同时，利用(yòng)核聚变发电仍是一个尚未实现的科(kē)学目标。

前述数据中心开发商Michael Halaburda 和 Arman Khalili则转向了燃料电池和地热等较为成熟(shú)的(de)技术。他们在波特兰市的数(shù)据中心项目将主要由以天然气为燃料的燃料电池(chí)供电，电网的电力只起到补充作用(yòng)。在得克萨斯州南部(bù)的另(lìng)外一个新项目中，他们甚至选(xuǎn)择不接入电(diàn)网，而是(shì)直接挖掘数百米，以(yǐ)地热发电(diàn)为数据中心供电。

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