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

康菲石油公司、英國石油公司和卡特彼勒公司將不會續訂他們在美國氣候行動夥伴關係的會員資格，這是一個由公司和環保團體組成的聯盟，旨在尋求減少温室氣體排放的立法。

康菲石油公司首席執行官吉姆·穆爾瓦今天在一份聲明中表示，美國國會的提案“不公平地懲罰”了國內的煉油廠。他説，天然氣在降低温室氣體排放方面的作用被忽視了。

科技巨頭們正在競相應對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擁有過剩太陽能和風能的電網，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克里斯·諾布爾説，該公司是一家雲計算管理公司，利用谷歌、微軟和亞馬遜擁有的數據中心。

由人工智能驅動的計算引發的氣候風險是廣泛的——如果不從基於化石燃料的電力轉向清潔能源，情況將惡化。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每年約等同於巴西。

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運營商，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，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，訓練一個人工智能模型的功耗相當於一年內100個家庭的用電量。

“人工智能的增長遠遠超過了為其生產清潔能源的能力，”他説。

一座正在建設中的數據中心，位於亞利桑那州鳳凰城，攝於一月。攝影師：Ash Ponders/Bloomberg此外，人工智能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曲線。這使得脱碳成為一項挑戰，更不用説確保電網穩定性了。

人工智能的增長受到北美公司的推動，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投資了大量的太陽能或風力發電廠，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。）

但僅僅這樣還不夠，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旗下的Alphabet Inc.部門所採用的負載轉移策略。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，使得它們的能源消耗相對穩定。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到世界各地，以吸收過剩的可再生能源產量。

谷歌率先推出了一項努力，即在特定數據中心以零碳功率按小時匹配其用電量，以使其設備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，可以肯定的是，全球各地轉移負載的策略可能會受到推動數據主權政策的國家的複雜影響，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搜查全球電網，並以五分鐘為單位測量排放，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。該公司去年夏天有機會將這種搜索付諸實踐。

荷蘭經歷了有史以來陽光最充足的六月，導致電網上太陽能的成本下降。這使得運行服務器更便宜、碳排放更低。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，再返回歐洲，該公司能夠將自身和客户某些工作負載的計算排放削減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能力可以幫助減輕電網壓力，例如在熱浪或嚴寒冬季風暴期間。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，在其弗吉尼亞公用事業公司看到數據中心需求激增，正在制定一個計劃，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，對於微軟和其他超大規模數據中心運營商而言。

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%，谷歌的24/7無碳能源戰略負責人Michael Terrell表示。

“但如果你沒有取代化石能源資產，那麼你就沒有完全實現你的氣候目標，”Terrell説。