AI增加數據中心的能源消耗谷歌開創的技術可能有所幫助 - 彭博社

俄勒岡州普林維爾的數據中心。

攝影師：Meg Roussos/Bloomberg

歐洲最大的石油公司荷蘭皇家殼牌公司在過去十年中將温室氣體排放量減少了14%，主要是由於減少了天然氣燃燒。

總部位於海牙的殼牌公司在其網站上的一份報告中表示，去年排放量從1999年的8700萬噸二氧化碳當量降至7500萬噸。政府已敦促能源公司停止燃燒或排放與原油一起產生的氣體。

科技巨頭正在競相防止由他們在世界各地建造的大型數據中心引發的碳時間炸彈。

谷歌開創的一種技術正在變得越來越流行，因為更多耗電量巨大的人工智能開始上線：使用軟件在世界各地尋找有多餘太陽能和風能的地區，然後在那裏加大數據中心的運營。這樣做可以減少碳排放和成本。

迫切需要找出如何以最大程度利用可再生能源的方式運行數據中心，Cirrus Nexus的聯合創始人兼首席執行官Chris Noble表示，該公司是一家利用谷歌、微軟和亞馬遜擁有的數據中心的雲計算管理公司。

由人工智能驅動的計算引發的氣候風險是深遠的——如果不從基於化石燃料的電力轉向清潔能源，情況將會惡化。英偉達公司首席執行官黃仁勳表示，人工智能已經達到了“臨界點”。他還表示，數據中心的成本將在五年內翻倍，以支撐新軟件的崛起。

數據中心和傳輸網絡各自佔全球能源消耗的1.5%，根據國際能源署。它們共同排放的二氧化碳量大約相當於巴西的年排放量。

超大規模數據中心所有者（如谷歌、微軟和亞馬遜等）被稱為超大規模數據中心所有者，他們都設定了氣候目標，並面臨內部和外部壓力來實現這些目標。這些宏偉目標包括使其運營脱碳。

但人工智能的崛起已經給這些目標帶來了嚴重破壞。圖形處理單元對大型語言模型的崛起至關重要，並且比其他形式計算中使用的中央處理單元消耗更多電力。根據國際能源署的估計，訓練一個AI模型的功耗相當於一年內100個家庭的用電量。

“AI的增長遠遠超過了為其生產清潔能源的能力，”他説。

一家數據中心正在亞利桑那州鳳凰城建設中，攝於一月。攝影師：Ash Ponders/Bloomberg此外，AI的能源消耗是不穩定的，更類似於鋸齒狀圖形，而不是大多數數據中心運營商習慣的平滑線。這使得脱碳成為一項挑戰，更不用説確保電網穩定性了。

人工智能的增長受北美公司推動，使得計算能力 — 以及能源使用 — 集中在那裏，Hitachi Energy 的全球數據中心客户總監戴夫·斯特雷斯説。這是他兩年前沒有預料到的趨勢。

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為了降低數據中心的二氧化碳排放，超大規模數據中心和其他數據中心提供商已經為大規模的太陽能或風力發電場提供了資金支持，並使用信用額度來抵消排放。（在信用額度的情況下，有些並沒有對排放產生有意義的影響。）

但僅僅這樣是不夠的，特別是隨着人工智能的使用增加。這就是為什麼運營商正在轉向谷歌母公司 Alphabet Inc. 所採用的名為負載轉移的策略。這個想法是：通過顛覆數據中心運作方式來降低排放。

如今，大多數數據中心都希望以“穩定狀態”運行，這樣它們的能源消耗就相對穩定。這讓它們受制於它們連接的電網以及當天的天然氣、核能和可再生能源發電混合比例，鑑於地區之間輸電線路的缺乏。為了擺脱對更髒的電網的依賴，科技巨頭正在尋找機會將全球每日甚至每小時的數據中心運營轉移，以吸收過剩的可再生能源產量。

谷歌率先推出了一項努力，即在特定數據中心的功耗與零碳電力進行小時基礎匹配，以使其機器全天候運行在清潔能源上。目前還沒有人完全實現這一目標。而且，要確定的是，全球範圍內轉移負載的策略可能會受到一些國家推動數據主權政策的影響，這些政策試圖限制和保護數據跨境流動。但 Cirrus Nexus 和谷歌正在測試的東西仍然可能是減少排放難題的一個關鍵部分。

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總部位於曼哈頓的Cirrus Nexus搜查全球的電力網絡，並以五分鐘為單位測量排放量，為自身及客户在從製藥到會計等各行業中尋找最少污染的計算資源。該公司在去年夏天有機會將這種搜索付諸實踐。

荷蘭當時正值有史以來陽光最充足的六月，導致電網上的太陽能成本下降。這使得運行服務器更便宜且碳排放更少。Cirrus Nexus隨後在荷蘭太陽落山後將其計算負載轉移到加利福尼亞，從而利用加利福尼亞州剛剛上線的太陽能來供電。

通過從歐洲追隨太陽到美國西海岸，然後再返回，該公司能夠將自身和客户某些工作負載的計算排放量減少34%，而不是僅依賴於任一地點的服務器，根據公司與 Bloomberg Green分享的數據。使運營靈活以實現這一點既有好處也有風險。

能夠追求零碳排兆瓦的剩餘量可以幫助減輕電網壓力，例如在熱浪或嚴寒的冬季風暴期間。但數據中心需要與公用事業公司和電網運營商合作，因為需求的大幅波動可能使電力系統陷入混亂，增加停電的可能性。Dominion Energy正在其弗吉尼亞公用事業公司看到數據中心需求激增，正在開展一個計劃，利用數據中心的負載轉移來在極端天氣期間緩解電網壓力。

由Dominion Energy提供服務的數據中心

以兆瓦為單位的能源需求

來源：Dominion Energy

近年來，谷歌和亞馬遜已經開始測試轉移數據中心的使用，用於自身的運營以及為使用其雲服務的客户。 （例如，Cirrus Nexus使用亞馬遜、微軟和谷歌提供的雲服務。）在弗吉尼亞州，微軟與Constellation Energy Corp.簽訂了一項協議，保證其區域數據中心超過90%的電力將來自零碳能源。然而，實現100%仍然是一個艱鉅的目標，對於它和其他超大規模數據中心運營商來説。

谷歌的數據中心大約有64%的時間運行在無碳能源上，其中有13個地區站點達到了85%，全球有7個站點超過了90%，谷歌24/7無碳能源戰略負責人邁克爾·特雷爾説。

“但如果你沒有取代化石資產，那麼你就沒有完全實現你的氣候目標，”特雷爾説。