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(yí)问，人工智(zhì)能（AI）的浪潮正在以前所未有的速度席卷全球，成为推动科技(jì)进步和经济增长的新引擎。然而，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(de)电力供应。

“明年将没(méi)有足够的电(diàn)力来运行(xíng)所有的芯片。”埃(āi)隆(lóng)·马斯克(kè)的(de)预言不仅是对未来的警(jǐng)示，更是对当前电(diàn)力需求激(jī)增的深(shēn)刻(kè)洞察(chá)。《纽约客(kè)》杂志报(bào)道指出(chū)，OpenAI的ChatGPT每天消耗的电力(lì)（超过50万度电）相当于1.7万个美国(guó)家庭的用电量。这一数字令(lìng)人震惊，更揭示了AI对电力的(de)巨大需求。

而(ér)在其最新研报中，美银美林描绘了一幅(fú)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25%~33%的年复合增(zēng)长率增(zēng)长。芯片设计公司Arm首席执行官(guān)更是(shì)直言，到2030年(nián)AI可能会用掉(diào)美国四分之一的电力。

面对这一(yī)挑战，美国的电力系统正遭(zāo)受前所未有(yǒu)的压力。公共电(diàn)网系统的(de)改造(zào)迫在眉(méi)睫，却因种种障碍而进展缓慢。企业为了争夺有限(xiàn)的电网接入权限，已经将(jiāng)竞(jìng)争延伸到了科(kē)技产业(yè)并不发达的地(dì)区，如俄亥(hài)俄州、爱荷华州等地。

在这样(yàng)的背景下(xià)，探索新的电力供应方案变得至关重要。核聚变、燃料(liào)电池和地热能等清(qīng)洁(jié)能源技术，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

“我认为，明年将没有足够的电力来运行所(suǒ)有的芯片。”在(zài)今(jīn)年3月的(de)一场活(huó)动中，马斯克如此预言AI热潮背后的电(diàn)力短缺风险。

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

作为AI产业发展的领(lǐng)头羊，美国已经感受到了AI需求(qiú)对电网的挤压(yā)。技(jì)术创(chuàng)业(yè)者、前(qián)谷歌工程师凯(kǎi)尔·科比(bǐ)特（Kyle Corbitt）近日在社交(jiāo)媒(méi)体上透露，训(xùn)练GPT-6的微软工程师们(men)正忙(máng)着把(bǎ)分布在不同(tóng)地区的GPU连接起来，这是一(yī)件很困难的事情，但他们别无选择，因为如果把(bǎ)10万块英伟达H100芯(xīn)片集中放在一个区域，会导致电(diàn)网崩溃。

当前，美国各大科技巨头都在积(jī)极部署AI，在全国各地部(bù)署数据中心等基(jī)础(chǔ)设施，电网的接入权(quán)限成(chéng)为(wèi)了(le)重要的竞争资源。据《华盛顿邮报》报道，传(chuán)统上与计(jì)算(suàn)产业毫无关联的地区(qū)，如俄亥(hài)俄州的哥伦布市、爱荷华州的阿尔图纳市(shì)和印第(dì)安纳州的韦恩堡市都成为了(le)数(shù)据中心开发商争夺土(tǔ)地和(hé)电(diàn)网接入(rù)权(quán)限的地方。

“现在所(suǒ)有人都在追逐电力，他们愿意去任(rèn)何地方。”房地(dì)产服务公司仲量联行(xíng)数据中心市场董事总(zǒng)经理Andy Cvengros对《华盛顿(dùn)邮报》表示。据Cvengros的说法，电力公司普遍表示，面对突然涌入的(de)电力(lì)需求，他(tā)们(men)需要评估自身的系统承载能(néng)力后才(cái)知道能否应对。

最近，数据中心开发(fā)商Michael Halaburda 和 Arman Khalili正忙着将波特兰(lán)地区一家废弃的瓷砖工厂改造成数据中心。就在几个月前(qián)，他们还认为电(diàn)力(lì)不是问题，然而最近电力公司却提醒(xǐng)他(tā)们，需要(yào)进(jìn)行“线路和负(fù)载研究”，以评估(gū)是否能为这个数据中心(xīn)项目提供60兆瓦的(de)电力，这大约是4.5万户美国家(jiā)庭的用电量。

据国际能源署的数据，2022年美国共(gòng)有约2700个数(shù)据中心，电力(lì)消耗(hào)占(zhàn)全国总(zǒng)量的4%左右，到 2026年，这一比例将达到6%。

随着AI对芯片(piàn)的需求(qiú)越来越(yuè)大，以及更高性能的芯片群所需要的冷却需求，AI产业的电力(lì)需求将只增不减。芯片设计公司Arm的首席执行(xíng)官Rene Haas近日忧心忡(chōng)忡地表示，如果ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”不提高芯片的效率，到2030年AI数据(jù)中心(xīn)的耗电量可能高达美国电力需求的20%到25%。

美银美林在研报中指出，AI数据中(zhōng)心扩张还只是美国电力需求增长的因素之一，其他推动因素还包括工业增长、电动汽车的(de)普及以(yǐ)及建筑(zhù)电气化。

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

企业各(gè)显神通“抢电”

在巨大的电力需求前景下，美国的电力基(jī)础设施亟需扩容和升级，以应对AI训练等事件带来的电力集中需求。美(měi)国的电网基(jī)础设施多建成于(yú)上(shàng)世纪60至(zhì)70年代，且多数输电线路和变压器运行超(chāo)过25年，容易因(yīn)极端天气(qì)影响而断电，2021年寒潮导致(zhì)的(de)得克(kè)萨斯州大停电便是证明。

在此背景(jǐng)下，美国联(lián)邦能源监管委(wěi)员会（FERC）将于5月13日召开特别会议，讨论电力输送问题。据悉，会议将制定计划，加速远距离输电线项目的开发和清洁能(néng)源项(xiàng)目接入电网的事(shì)宜。

实际上，缓解电(diàn)力瓶颈是拜登(dēng)政府的优先事项(xiàng)之一，但是建设全(quán)国电网涉及跨州问题(tí)，联邦政府权力有限，此外这还涉(shè)及到大量的土(tǔ)地购买、环境评估和各(gè)州之间有关成本的(de)讨价还价，终究是一个漫长和繁杂(zá)的过程。数(shù)据显示(shì)，在2013年(nián)，美国每年还能建(jiàn)造4000英里的输电线，而如今这一数字连(lián)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办法，保障自家电力供应(yīng)。

购(gòu)买核(hé)能就是主要方向之(zhī)一。2024年3月，亚马逊网络服务公司（AWS）签(qiān)署了(le)一项(xiàng)协议，将在宾夕法尼亚州的一个核电站旁购买一个(gè)数据中心，并有可能从该厂获(huò)得高达960兆瓦的(de)专用电力。

此外，建立(lì)小型核反应堆来专门供电也是一条思路。

微软2023年开出招聘启事，希(xī)望寻找一名核技术专家，负责(zé)评估和整合小型(xíng)模块化(huà)核反应堆和微反(fǎn)应堆，为支持微软云和(hé)人工智能的(de)数据中心提供动力。而且，微软还在核(hé)聚变领域布(bù)局，2023年5月便与核聚变初创公ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”(gōng)司Helion签署了一项电力(lì)购买协议(yì)，计(jì)划于2028年从(cóng)Helion购买(mǎi)电力。值得一提的是，OpenAI CEO萨姆·阿(ā)尔特曼正是这家初(chū)创公司的早期重要投(tóu)资者。

不(bù)过，目前(qián)，美国还没(méi)有一个小型模块化核反应(yīng)堆，部分原因是联邦机构核(hé)管理委(wěi)员会(huì)漫长的独立(lì)监管程序(xù)。同时，利用核聚变发电仍是一个尚(shàng)未实现的(de)科学目标。

前述数据中心开发商Michael Halaburda 和 Arman Khalili则转向(xiàng)了燃(rán)料电池和地(dì)热等较为成熟的技术。他(tā)们在波特兰市的数据中心(xīn)项目将主要由以天然气为燃(rán)料(liào)的燃料电池供电(diàn)，电网的电(diàn)力只起(qǐ)到补充作用。在得克萨斯州南(nán)部的另外(wài)一个(gè)新项目中，他们甚至选择不接入电网，而是直接挖(wā)掘数百米，以地热发电为数据中心供电。

未经允许不得转载：海峡杯福建(晋江)创新创业大赛 ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”