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

當顧雯潔在北京冬奧會的女子自由式大跳台比賽中完成完美的左轉雙跳1620度，贏得金牌時，她的表現引起了人們的關注。一個被積雪覆蓋的滑雪台和一羣巨大的爐塔和冷卻塔並排在一起，這是怎麼回事？

不，比賽並不是在核電廠舉行的。比賽場地毗鄰一家已停產的鋼鐵廠，曾是國家的驕傲之一，也是北京傳奇霧霾的主要來源。一個巨大的污染源如何成為奧林匹克場館，也是中國城市更新努力和對抗空氣污染、實現零碳排放的故事。

科技巨頭們正在競相應對因建設在世界各地的大型數據中心而引發的碳時間炸彈。

谷歌開創的一種技術正在變得越來越流行，因為越來越多耗電量巨大的人工智能開始上線：利用軟件在世界各地尋找電力充足的太陽能和風能，並在那裏增加數據中心的運營。這樣做可以減少碳排放和成本。

迫切需要找到一種方法來運行數據中心，以最大程度地利用可再生能源，Cirrus Nexus的聯合創始人兼首席執行官Chris Noble表示，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深遠的，如果不從化石燃料為基礎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，以推動新軟件的崛起。

據國際能源署稱，數據中心和傳輸網絡各自佔全球能源消耗的1.5%。它們一起每年排放的二氧化碳量大約相當於巴西的排放量。

Hyperscalers（如谷歌、微軟和亞馬遜等最大的數據中心所有者）都設定了氣候目標，並面臨着內部和外部壓力來實現這些目標。這些宏偉的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，比其他形式的計算中使用的中央處理單元消耗更多的電力。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提供清潔能源的能力，”他説。

亞利桑那州鳳凰城正在建設的數據中心，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穩線。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Dave Sterlace表示。這是他兩年前沒有預料到的趨勢。

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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.部門所採用的稱為負載轉移的策略。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“穩態”運行，使得它們的能源消耗相當穩定。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，通過在全球範圍內每天甚至每小時轉移數據中心運營，以吸收過剩的可再生能源產能。

谷歌推出了首個嘗試，即在某些數據中心的功耗與零碳功率進行小時基礎匹配，以使其機器能夠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，要確保，將負載在世界各地轉移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跨境數據流動。但 Cirrus Nexus 和谷歌正在測試的內容仍然可能是削減排放量難題的一個關鍵部分。

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總部位於曼哈頓的 Cirrus Nexus 搜索世界各地的電力網格，並以五分鐘為單位測量排放量，以找到對自身和客户來説污染最少的計算資源，這些客户涵蓋從製藥到會計等各行各業。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且碳排放更少。隨後，Cirrus Nexus 將其計算負載轉移到加利福尼亞，一旦荷蘭太陽落山，它就可以利用加利福尼亞州剛剛上線的太陽能。

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的某些工作負載的計算排放量削減了 34%，而不是僅依賴於任一位置的服務器，根據公司與 Bloomberg Green 分享的數據。使運營靈活以實現這一目標既帶來好處，也帶來風險。

能夠追求零碳發電能力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，因為需求大幅波動可能會使電力系統陷入混亂，增加停電的可能性。弗吉尼亞州的 Dominion Energy 正在制定一個計劃，利用數據中心的負荷轉移來在極端天氣期間緩解電網壓力。

由 Dominion Energy 服務的數據中心

兆瓦的能源需求

來源：Dominion Energy

近年來，谷歌和亞馬遜已經為自己的運營以及使用其雲服務的客户測試了數據中心的使用轉移。例如，Cirrus Nexus 使用了亞馬遜、微軟和谷歌提供的雲服務。在弗吉尼亞州，微軟與 Constellation Energy Corp. 達成協議，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燃料資產，那麼你就沒有完全實現你的氣候目標，”Terrell 説。