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）的浪潮正在以前所未有(yǒu)的速度席卷全球，成为推动科技进步和(hé)经(jīng)济ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”(jì)增长的新引擎。然(rán)而，在这场技术(shù)革(gé)命的背后，一个被忽视的挑(tiāo)战正悄(qiāo)然逼(bī)近——紧张的电(diàn)力供应(yīng)。

“明年将没有足够的(de)电力来运行(xíng)所有的芯片。”埃隆·马斯克(kè)的预言不仅(jǐn)是对未来的警(jǐng)示，更(gèng)是对当前电力需求激(jī)增的深(shēn)刻洞察。《纽(niǔ)约客》杂志报道指出，OpenAI的ChatGPT每天消(xiāo)耗的(de)电力(lì)（超过50万度电(diàn)）相(xiāng)当于1.7万个(gè)美国家(jiā)庭的用电量(liàng)。这一数字令人震惊，更揭示了AI对电力的巨大需求(qiú)。

而在其最新研报中(zhōng)，美(měi)银美林描绘了一幅更加紧迫的图景：美国的AI电力使用量预计将在(zài)2023年至2028年间以(yǐ)25%~33%的年(nián)复合增长率增长(zhǎng)。芯(xīn)片设计公司(sī)Arm首席执行官更(gèng)是直言，到2030年AI可能会用掉美国四分之一的电力(lì)。

面对这(zhè)一挑(tiāo)战，美国的电力系统正遭(zāo)受(shòu)前所未有的压力。公共电网系(xì)统的改造迫(pò)在眉睫，却因种种障碍而进展缓慢。企(qǐ)业为了争夺有限的电网接入权限，已经将竞争(zhēng)延伸到了科技产业(yè)并不发达的地区，如(rú)俄亥俄州、爱荷华州等地。

在这样(yàng)的背景下(xià)，探索(suǒ)新的电力供应方案变得至关重要(yào)。核聚变(biàn)、燃料电池(chí)和地热(rè)能等清洁能源技(jì)术，正在被企业视为未来电力供(gōng)应的潜在保障。

美国电力(lì)系(xì)统承压

“我认为，明(míng)年将没有足够的电力来运行所有的芯片。”在今年3月的一场活动中，马斯克如此预言(yán)AI热潮背后的(de)电力短缺(quē)风险。

AI大模(mó)型的(de)训练和推理需要巨大的电力供应。据(jù)《纽(niǔ)约客》杂志报道，OpenAI的ChatGPT每天(tiān)要响应(yīng)大(dà)约2亿个(gè)请求，消耗的电力超过50万度，相当于1.7万个(gè)美国家庭的用电量。“算力(lì)ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”的尽头是电(diàn)力(lì)”，这虽然是句玩笑话，但却有其深刻(kè)之处。

作为AI产(chǎn)业发展的领头(tóu)羊，美国已经感受到了AI需求对电网的挤压(yā)。技术创业(yè)者、前谷歌工程师凯(kǎi)尔·科(kē)比特（Kyle Corbitt）近日在社交媒体上透露，训练GPT-6的微软工程师们正忙着把分布在不同地区的GPU连接(jiē)起来，这是一件很困难的事情，但他们别无选择，因(yīn)为如果把10万块(kuài)英伟达H100芯片集中放在一个区域，会导致电网崩溃。

当前，美国各大科技巨头都在(zài)积极部署AI，在全国各地部署数据中心等基(jī)础(chǔ)设施，电网的接入权限成为了(le)重要的竞争资源。据《华盛顿(dùn)邮报》报道，传统上与计算产业毫无关(guān)联的地区，如俄亥俄州的哥伦布市、爱荷华州的阿尔图纳市和印第安纳州的(de)韦恩堡市都成为了数据中心开发商争夺(duó)土地和(hé)电网(wǎng)接入权限的地方。

“现在所有(yǒu)人(rén)都在追逐(zhú)电力(lì)，他们(men)愿意去任何地方。”房地产(chǎn)服务(wù)公司仲(zhòng)量联行数据中(zhōng)心市场(chǎng)董事(shì)总经理Andy Cvengros对《华盛顿邮报》表示(shì)。据Cvengros的说(shuō)法，电力(lì)公司普遍表示，面对突然涌入的电力需求，他们需要评估自身的系统承载(zài)能力后才知道能(néng)否应对。

最近，数据(jù)中心开发商Michael Halaburda 和 Arman Khalili正忙着将(jiāng)波特兰地区一(yī)家废弃的瓷砖工厂改造成数据(jù)中心。就在几个月前，他们还认为电力(lì)不是问题，然(rán)而最近电力公司却提醒他们，需要进行“线路和负载研究(jiū)”，以评估是(shì)否能为这个数据中心项(xiàng)目提供60兆瓦的(de)电力(lì)，这大约是(shì)4.5万(wàn)户美国家庭(tíng)的用电量。

据国际能源署的数据(jù)，2022年美国共有(yǒu)约 2700个数据中心，电力消耗(hào)占全(quán)国总量的4%左右(yòu)，到2026年，这一比例将(jiāng)达到6%。

随着AI对芯片的(de)需求越来越(yuè)大，以及(jí)更高性(xìng)能的芯片群(qún)所需要的(de)冷却需求，AI产业的电力需(xū)求将(jiāng)只增不减。芯片设计公(gōng)司Arm的首席执行官Rene Haas近日忧心忡忡地表示，如果不提高芯片的效率，到2030年AI数据(jù)中心的耗电量可(kě)能高达美国电力需求的20%到(dào)25%。

美银美林在研报中指出，AI数据中心扩张还只是美国(guó)电力需求增长的因素之一(yī)，其他推动(dòng)因素还包括工(gōng)业增(zēng)长、电动汽车(chē)的普及以(yǐ)及建筑电气化。

美银美林(lín)预测，2023年至2030年，美国(guó)电力需求将以2.8%的年复合增长(zhǎng)率增长，其(qí)中，AI的电力使用量将在2023年至2028年间以(yǐ)25%到33%的年复合增长率增长，这无疑将给数(shù)据中心的(de)设计和(hé)运(yùn)营带来挑战(zhàn)。

企业(yè)各显神通“抢电”

在巨大的电力需求前景下，美国的电力基础设施亟需扩容和升级，以应对(duì)AI训练等事件带来的电力集中(zhōng)需求。美国的电(diàn)网基础(chǔ)设施多建成于上世纪60至70年代，且多数输电(diàn)线(xiàn)路和变压器运行超过25年，容易(yì)因极ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”端天气(qì)影响而断电，2021年寒潮导致的(de)得克萨斯州(zhōu)大停电便是(shì)证明。

在此(cǐ)背景(jǐng)下，美国(guó)联邦(bāng)能源监管委员会（FERC）将于5月13日召开特别会议，讨论(lùn)电力输送问题。据悉，会议将制定计划，加速远距离输电(diàn)线项目的开发和清洁能源项目(mù)接入电网的事宜。

实际上，缓解电力瓶颈是拜(bài)登政府的优(yōu)先事项之一，但是建设(shè)全国电网(wǎng)涉及跨州问题，联(lián)邦政府权力有限(xiàn)，此外这还涉及(jí)到大量的土地购买、环境评估和各州之间(jiān)有关成本的讨价还价，终究是一个漫长和繁杂的过(guò)程(chéng)。数据显示，在(zài)2013年，美国每年还能(néng)建造4000英里的输电线，而(ér)如今这一数(shù)字(zì)连1000英里都达不到。

在公共电网短期内无法显著(zhù)改善这一现实面前，企业界开始自己寻找解(jiě)决办法，保障自(zì)家电力供应。

购买核能就是主要方向之一。2024年3月，亚(yà)马逊网络(luò)服务公司（AWS）签署(shǔ)了(le)一项(xiàng)协议，将在宾夕(xī)法尼亚州的一个核(hé)电站旁(páng)购(gòu)买一个数(shù)据中心，并有可能从该厂获(huò)得(dé)高达(dá)960兆瓦的专用电力。

此外，建立小型核反应堆来专门供电也是(shì)一条思路。

微软2023年开出招聘启事，希望寻找一名核技术专家，负责评估(gū)和整合(hé)小(xiǎo)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(de)数据中(zhōng)心提供动力(lì)。而且，微软还在核聚变领域布局(jú)，2023年5月便与核聚变初创公司Helion签署了一项电(diàn)力购买协议，计划于(yú)2028年从Helion购买电力。值得一提的是，OpenAI CEO萨姆·阿尔特曼正是这家初创公司(sī)的早期重要(yào)投资者(zhě)。

不过，目前，美国还(hái)没有一个(gè)小型模块化核(hé)反应堆，部分(fēn)原(yuán)因是联邦机构核管理委员会漫长的独立(lì)监管程序。同时，利用核聚(jù)变发电仍是一个(gè)尚未实现的科学目(mù)标。

前述数据(jù)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的技术(shù)。他们(men)在波特兰市的数据中心项目将主要由(yóu)以天然气(qì)为燃料的燃(rán)料电池供电，电网(wǎng)的电力只(zhǐ)起到(dào)补充作用。在得克(kè)萨斯州南部的另外一个新项目中(zhōng)，他们(men)甚至选择不接入电网，而是直(zhí)接挖掘数百米，以地热发电为数据中心供电。

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