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(rén)工智(zhì)能（AI）的浪潮正在以(yǐ)前所未有的速度席卷全球，成为推动科技进步(bù)和经济增长的新引(yǐn)擎。然而，在这场技术革命(mìng)的背后，一个被忽(hū)视的挑战正悄(qiāo)然逼近——紧张的电(diàn)力供应(yīng)。

“明年将没有(yǒu)足(zú)够的电力(lì)来运行所有的芯(xīn)片。”埃隆·马(mǎ)斯克的预言不仅是对未来(lái)的警示(shì)，更是对当前电力需求激增的深刻洞察。《纽约客》杂志(zhì)报(bào)道指出，OpenAI的ChatGPT每天消耗的电力（超过50万度电）相当于1.7万个美国家(jiā)庭的用(yòng)电量。这(zhè)一数(shù)字令人震惊，更揭示(shì)了AI对电力的(de)巨大需求。

而在其最新研报(bào)中，美银美林描绘了一幅更加紧迫的图景：美国的(de)AI电力使(shǐ)用量预计将在2023年至2028年间以25%~33%的年复合增长率增长(zhǎng)。芯片设计(jì)公(gōng)司(sī)Arm首席执行(xíng)官更是直言，到2030年AI可能会用掉美国四分之一的电力(lì)。

面对(duì)这一挑战，美国(guó)的电力系统(tǒng)正遭(zChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”āo)受前(qián)所未有(yǒu)的(de)压力。公共电网系统的改造迫在(zài)眉睫，却因种种障碍(ài)而进展缓慢(màn)。企业为了(le)争夺(duó)有限的电网接入权限，已经(jīng)将竞(jìng)争延伸到(dào)了科技产业并不发达的地区，如俄亥俄州、爱荷华州等地(dì)。

在(zài)这样的背景下(xià)，探索(suǒ)新的电力供应方案变得至关重要。核聚(jù)变、燃料电池和地热能等清(qīng)洁能(néng)源技术，正在被企业视为未来电力供应的潜在保(bǎo)障。

美国电力系统承压

“我认(rèn)为，明年将没有足够的电力来运行所有的芯片。”在(zài)今年3月的一场活(huó)动中，马斯克(kè)如此(cǐ)预言AI热潮背后的(de)电力短(duǎn)缺风险。

AI大模型的训练和(hé)推理需要巨大的电力供应。据《纽约客》杂志报道，OpenAI的ChatGPT每天要响应大约2亿个请求，消耗的电(diàn)力超过50万(wàn)度，相当于1.7万个美国家庭的用电量(liàng)。“算力的尽头是电力”，这虽然是(shì)句玩(wán)笑话，但却有其(qí)深刻之处。

作为AI产(chǎn)业发展的领头羊，美国已经感受到了AI需求对电网(wǎng)的挤(jǐ)压。技术创业者、前谷歌工程师(shī)凯尔·科比特（Kyle Corbitt）近日在社交媒体上透(tòu)露(lù)，训练GPT-6的微软工程师们正忙(máng)着把分布在不同地区的GPU连接起来(lái)，这是一件很困难的事情，但他们别无选择，因为如果把10万块英伟达H100芯(xīn)片集中放在一个区域，会导致电网(wǎng)崩溃。

当前，美国各大科技巨头都在积(jī)极部署AI，在全国各地部署数据中心等基础设施，电网ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”(wǎng)的接入权限成为了重要的竞争资源。据《华盛顿邮(yóu)报(bào)》报道，传统(tǒng)上与计算产业毫无关(guān)联的地(dì)区，如俄亥俄州的哥伦(lún)布市(shì)、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(tǔ)地和电(diàn)网接(jiē)入(rù)权限的地方。

“现在所(suǒ)有人都在追(zhuī)逐电力，他们愿意去(qù)任(rèn)何地方。”房地产服务(wù)公司仲量(liàng)联行数据中心市场董事总经(jīng)理Andy Cvengros对《华盛顿邮报》表示。据Cvengros的说法，电力公司普遍表示，面对突(tū)然涌入的电力需求，他们(men)需要(yào)评估自(zì)身的系统(tǒng)承载能力后才知(zhī)道能否应(yīng)对。

最近(jìn)，数据中心开发商Michael Halaburda 和 Arman Khalili正(zhèng)忙着将波特(tè)兰地区(qū)一家废(fèi)弃的瓷砖工厂改造成数据中心。就在几个月前，他们还认为电力不是问题，然而最近电力公司却(què)提醒他们(men)，需要进行(xíng)“线路和负(fù)载研究”，以评估是否能为这个数(shù)据中心项目(mù)提供60兆瓦的(de)电(diàn)力(lì)，这大约是4.5万户美国家(jiā)庭的用(yòng)电量。

据国际能源署的数据，2022年美国共有约2700个数据(jù)中心，电力消(xiāo)耗占全(quán)国总量的4%左右，到2026年，这(zhè)一比例(lì)将(jiāng)达到(dào)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冷却需求(qiú)，AI产业的电力需求将只增(zēng)不(bù)减。芯片设计公(gōng)司Arm的首席执行官Rene Haas近日忧(yōu)心忡(chōng)忡地表示，如果不提高芯片的效率，到 2030年AI数据(jù)中心的耗电量可能高达美国电力需求的20%到25%。

美银美林在研(yán)报中指出，AI数据中心扩张还只是美国电力需求增长的因素之一，其他推(tuī)动因素还包括工业增长、电动(dòng)汽车的普及以及建筑电气化。

美银美林(lín)预测，2023年至2030年，美国电(diàn)力需求将(jiāng)以2.8%的年(nián)复合增(zēng)长率增长，其中，AI的电(diàn)力使用量将(jiāng)在2023年(nián)至2028年(nián)间以25%到33%的年复合增长率增长，这无(wú)疑将给数据(jù)中心(xīn)的设计和运营带(dài)来挑战。

企业各显神通“抢电”

在巨大的电力需求前景下，美国的电力基(jī)ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”础设施亟(jí)需扩容和升级，以应对AI训练等事件带来的电力集(jí)中需求。美国的电网基础设施多建成于上世(shì)纪60至70年代(dài)，且多数输电线路和变压器运行超过25年，容易因极端天气影响而(ér)断电，2021年寒潮(cháo)导致(zhì)的得克萨斯州(zhōu)大停电便是证明。

在(zài)此背景下，美国联邦能源(yuán)监管委员(yuán)会（FERC）将(jiāng)于5月13日召开(kāi)特别会(huì)议，讨论(lùn)电力输送问题。据悉，会议(yì)将制定计划，加速远距离输电线项目的开(kāi)发和清(qīng)洁能(néng)源项目接入电网的事宜。

实际上，缓解电力瓶(píng)颈是拜登政府的(de)优先事项之(zhī)一，但(dàn)是(shì)建设(shè)全国电网涉及跨(kuà)州问题，联邦政府权力(lì)有限(xiàn)，此外这还涉及到大(dà)量的土地(dì)购买(mǎi)、环境评估和各州之间有关成本的(de)讨价还价，终究是一个漫长和繁(fán)杂的过程。数据显示，在2013年，美(měi)国每年还能建造4000英里的输电线，而如今这一数字连1000英里都达不到。

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

购买核能就是主要方向之(zhī)一。2024年3月，亚马逊网络服(fú)务公司（AWS）签署了一项协议，将在宾夕法尼亚州的一个核电站(zhàn)旁购买(mǎi)一个数据中(zhōng)心，并有可能从该(gāi)厂获得高达960兆瓦(wǎ)的专用电力。

此外，建立小型核(hé)反应堆来专门(mén)供电也是一条思路。

微软2023年开出(chū)招聘启事，希望寻找一名核技(jì)术专家，负(fù)责评估和整合(hé)小型模块化核反应堆和微反应堆，为支持微(wēi)软云和人工智能(néng)的(de)数据中(zhōng)心提供(gōng)动力。而且，微(wēi)软还(hái)在核(hé)聚(jù)变领域布局，2023年5月便与核聚(jù)变初创公司Helion签(qiān)署了一项电力购买协议，计划于2028年(nián)从Helion购买(mǎi)电力(lì)。值得一提(tí)的是，OpenAI CEO萨(sà)姆·阿尔特曼正(zhèng)是这家初创公司的(de)早期重要投(tóu)资者。

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

前(qián)述(shù)数据中心开发商(shāng)Michael Halaburda 和(hé) Arman Khalili则转向了燃料电池和地热等较为(wèi)成(chéng)熟的技术。他们在波特兰市的数据中(zhōng)心项目将(jiāng)主要由以天然气(qì)为燃料(liào)的燃料(liào)电池供电(diàn)，电(diàn)网的电(diàn)力(lì)只(zhǐ)起到补(bǔ)充(chōng)作用。在得克萨斯(sī)州南部的另外一个新项(xiàng)目中，他们甚(shèn)至选(xuǎn)择不接入电网，而是直接挖掘数百(bǎi)米，以地热(rè)发电为数据中心供电。

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