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(wú)疑(yí)问，人工智能（AI）的浪潮正(zhèng)在以前所未(wèi)有的速度席卷全球，成为推动科技进步和经济增长的新引擎。然(rán)而，在这场技术革命的背后，一个被忽视的挑战正悄然逼近——紧张的电力供应。

“明年将没有足够的电力来运行所有的芯片。”埃隆·马斯克的预言不仅是对未来的警示，更是对当前电力需求(qiú)激(jī)增的深刻洞察。《纽约客》杂志报道指出，OpenAI的ChatGPT每天消耗的(de)电力（超(chāo)过50万度(dù)电）相当于(yú)1.7万(wàn)个美国(guó)家庭的用电量。这一数字令人震惊，更(gèng)揭示了AI对电力的巨大需(xū)求。

而在其最(zuì)新研(yán)报中，美银美林描绘(huì)了一幅更加紧迫的图景：美国的AI电力使用(yòng)量预计将在2023年至2028年间以25%~33%的年复合增长率增长。芯片设计公司Arm首席执行官(guān)更是直言，到2030年AI可能会用掉美(měi)国(guó)四(sì)分之一的电力。

面(miàn)对(duì)这一挑战，美国的电力系统正遭受前所未(wèi)有的压(yā)力。公共电网(wǎng)系统的改(gǎi)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(xiàn)，已经将竞(jìng)争延伸到了科技产业并不发达的地区，如俄亥俄州、爱(ài)荷华州等地。

在这样的背景下，探索新的电(diàn)力供(gōng)应方案变(biàn)得至(zhì)关重(zhòng)要。核(hé)聚变、燃料电池和地热能等清(qīng)洁能源技术，正在被企业(yè)视为未(wèi)来电力供应的(de)潜在(zài)保障。

美国电(diàn)力系统承压

“我认为，明年(nián)将没有(yǒu)足(zú)够的电力来运行所(suǒ)有的芯(xīn)片。”在(zài)今年3月的一场活动(dòng)中，马斯克(kè)如此预言AI热(rè)潮(cháo)背后的电力短缺(quē)风险。

AI大模型的训练和推理需要巨大的电力供应。据《纽约客》杂志报道，OpenAI的ChatGPT每天要响应(yīng)大约2亿(yì)个请求(qiú)，消耗的电(diàn)力超过50万度，相当于1.7万个美国家庭的用电量。“算力的(de)尽头是电力”，这虽然是句(jù)玩笑(xiào)话，但却有其深刻之处。

作为AI产业发展的领(lǐng)头羊(yáng)，美国(guó)已经感受(shòu)到了AI需求(qiú)对电网(wǎng)的挤压。技术创业者、前谷歌(gē)工程师凯尔·科比特（Kyle Corbitt）近日在社交媒体上透露，训练GPT-6的微软(ruǎn)工程师们正忙着把分(fēn)布在不同地区的GPU连接(jiē)起(qǐ)来，这(zhè)是一件很困难的事情，但他们别无选择(zé)，因为如果把(bǎ)10万块(kuài)英(yīng)伟达H100芯片集中放在一个区域，会导致电网崩溃。

当(dāng)前，美国各大科技巨头(tóu)都在积极部署AI，在全(quán)国(guó)各地部署数据中心等基础设(shè)施，电网的接入权限成为了重要的竞争资源。据《华盛顿邮报》报道(dào)，传统上与计(jì)算产业毫无关联的地区，如俄亥(hài)俄(é)州的哥伦布市、爱荷华州的阿尔(ěr)图纳市和印第(dì)安纳州的韦恩堡市都成为了数据中心(xīn)开发商争(zhēng)夺土地和(hé)电网接入权限的地方。

“现在所有人都在追逐电力，他们愿意去任何地方。”房地产(chǎn)服(fú)务公司(sī)仲量联行数据(jù)中心市场董(dǒng)事总经理AndChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”y Cvengros对《华盛顿邮报》表示。据Cvengros的说法，电力(lì)公司普遍表(biǎChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”o)示，面对突然涌入的电力(lì)需(xū)求(qiú)，他(tā)们需要评估自身的系统承载能力后才知道能否应(yīng)对。

最近，数据中心开发商Michael Halaburda 和 Arman Khalili正忙着(zhe)将波特兰地区一(yī)家废弃的瓷砖工厂改造成数据中心。就(jiù)在几个月前，他们还认为电力不(bù)是问题，然而最近电力(lì)公司却提醒他们，需(xū)要进行(xíng)“线路和负载研究”，以评估是否能为这(zhè)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(tíng)的用电量。

据国际能(néng)源署的数据，2022年美国共有约2700个数据中心(xīn)，电力消耗占(zhàn)全国总(zǒng)量的4%左右，到2026年，这一比(bǐ)例将达到6%。

随着AI对芯片的需求越(yuè)来越大，以及更高性能的芯片群所需要的(de)冷却需求，AI产业的电(diàn)力需求将只增不(bù)减。芯(xīn)片设计公司Arm的首席执(zhí)行官Rene Haas近日忧心(xīn)忡忡(chōng)地表示(shì)，如果不提高芯片的(de)效率(lǜ)，到2030年AI数据中心(xīn)的耗电量可能高达美(měi)国电力需求(qiú)的20%到25%。

美银美林在研报(bào)中指出(chū)，AI数据中心扩(kuò)张还只是美国电力需求增长(zhǎng)的因素之一，其他推动(dòng)因素还包(bāo)括工业增长、电动(dòng)汽车的普及以(yǐ)及建筑电气化。

美银美林预(yù)测，2023年至2030年，美国(guó)电力需求(qiú)将以2.8%的年复合增长率增长，其中，AI的电力使用量(liàng)将在2023年(nián)至2028年间以(yǐ)25%到33%的(de)年复合增(zēng)长(zhǎng)率增长，这无疑将给数据中心的设计和运营带来挑战(zhàn)。

企(qǐ)业各显神通“抢(qiǎng)电(diàn)”

在巨大的电力需(xū)求前景下，美国(guó)的电力(lì)基础设施亟需(xū)扩容和升级，以应对 AI训练等事件带来的(de)电力集(jí)中需求。美国的电网基(jī)础设施多建成于上世(shì)纪60至70年(nián)代，且多数输电线路(lù)和变压器运行超过25年，容易因极端天气影响而断电，2021年寒潮导致的得克萨斯州大停电便是证明。

在此(cǐ)背景下，美国联邦能源监管委员会（FERC）将于5月13日召开(kāi)特别会议，讨论电力输(shū)送问题。据悉，会议将制定计划(huà)，加速(sù)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(jì)上，缓解电力瓶颈是拜登政府的(de)优先事项之一，但是建设全国电网涉及跨州问题，联邦政府权力有(yǒu)限，此外这还涉及到大量的土地购买、环境评估和各州之间有关成本的讨价(jià)还价，终究是一个漫长和(hé)繁杂的过程。数据显(xiǎn)示(shì)，在2013年，美国每年还能建造4000英里的输(shū)电线，而(ér)如今这一数字连1000英里都达不到。

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

购(gòu)买(mǎi)核能就(jiù)是主要方向(xiàng)之一(yī)。2024年3月，亚马逊网络服务公司（AWS）签署了一项协议，将在宾夕法尼(ní)亚州的一(yī)个核电站(zhàn)旁购买一个数据中心，并有可能从该厂获得高达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一条思路。

微(wēi)软2023年(nián)开出招聘启事，希望寻找一名核技(jì)术专(zhuān)家(jiā)，负责评估和整合小型模(mó)块化核反应堆和(hé)微反(fǎn)应堆，为支持微软(ruǎn)云和(hé)人工智能(néng)的数据中心提(tí)供动力。而且，微软还在核聚变领域布局(jú)，2023年(nián)5月便与核聚变(biàn)初创公司(sī)Helion签署了(le)一项电力购买(mǎi)协议，计划于2028年从Helion购买电力。值得一提的是，OpenAI CEO萨姆·阿尔特曼正是(shì)这家(jiā)初(chū)创公司(sī)的早期重要投资者。

不过，目前，美国(guó)还没有一个小型模块化核反应堆，部分原因是联邦机构核管理委(wěi)员会漫长的独立监管(guǎn)程序。同时，利用核聚变发电仍是(shì)一个尚未(wèi)实现的(de)科学目标。

前(qián)述数据中心(xīn)开发商Michael Halaburda 和 Arman Khalili则转(zhuǎn)向了燃料电池和地(dì)热等较为成熟的技术。他们在(zài)波特(tè)兰市的数据中心项目将主要由以天然气为燃料的燃料电池供(gōng)电，电网的电力只起到补充作用。在得克萨斯州南部(bù)的另外(wài)一个新项目中(zhōng)，他们甚至选择不接(jiē)入电网，而是直接挖掘(jué)数百米(mǐ)，以地热发电为数据中心供电(diàn)。

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