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，人工智能（AI）的浪潮正在以前(qián)所未有的速度席卷全球，成为推动科技进步和经(jīng)济增长(zhǎng)的新引擎(qíng)。然而，在(zài)这场技术革(gé)命的背后，一个被忽视的(de)挑(tiāo)战正悄然逼近——紧张的电力供应。

“明年将没有足(zú)够的电力来(lái)运行所(suǒ)有的(de)芯片。”埃隆·马斯克的预言(yán)不仅是对未来的警示(shì)，更是对当前电力需(xū)求激增的深刻洞察。《纽(niǔ)约客》杂志(zhì)报道指(zhǐ)出，OpenAI的ChatGPT每(měi)天消耗的电力（超过50万度电）相当于1.7万个美(měi)国家庭的用电量。这一数字令人震惊，更揭示了AI对电力的巨大需求。

而在其最新研报中，美银(yín)美林(lín)描绘了(le)一幅更加紧(jǐn)迫的图景：美国(guó)的AI电(diàn)力使(shǐ)用(yòng)量预计将在2023年至2028年间以25%~33%的年复合增长率增长。芯(xīn)片设计公司Arm首席执(zhí)行官(guān)更是直言，到2030年AI可能(néng)会用掉美国四(sì)分之(zhī)一的电力。

面对这一挑(tiāo)战，美国(guó)的电力系统正(zhèng)遭受前所未有(yǒu)的压力。公共电网系统的改(gǎi)造(zào)迫在眉睫，却因种种障碍(ài)而进展缓慢(màn)。企业(yè)为了争夺有限的电网接入权限(xiàn)，已(yǐ)经将竞争延伸到(dào)了科技产业并(bìng)不(bù)发(fā)达的地区，如俄亥俄州、爱荷华州等地。

在这样的(de)背(bèi)景下，探索(suǒ)新的电(diàn)力供应方(fāng)案(àn)变得至关(guān)重要。核聚(jù)变、燃料电池和地热能(néng)等清洁能源技术，正在被企业视为未来电(diàn)力(lì)供应的潜在保(bǎo)障。

美国电力系统承压

“我认为，明年将没有(yǒu)足够(gòu)的(de)电力来运行所有的芯片(piàn)。”在今年3月的一场活动中，马斯克(kè)如此(cǐ)预言(yán)AI热潮背后(hòu)的电力短(duǎn)缺风(fēng)险。

AI大模型的训练和推(tuī)理需要巨(jù)大的电力供应。据《纽约客(kè)》杂志报道(dào)，OpenAI的ChatGPT每天要响应大约2亿个请求，消耗的电力(lì)超过50万度，相当于1.7万个美国(guó)家庭的用电量。“算力的尽(jǐn)头是电(diàn)力”，这虽然(rán)是句玩(wán)笑话，但却有其深刻之处。

作为AI产业发展(zhǎn)的领头羊，美国已经感受到了(le)AI需(xū)求对电网的挤(jǐ)压。技术(shù)创业者、前谷歌工(gōng)程师凯(kǎi)尔·科比特（Kyle Corbitt）近日在社交媒体上透露，训练(liàn)GPT-6的微软工程师们正忙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(qíng)，但他们别(bié)无(wú)选择(zé)，因为如(rú)果(guǒ)把10万块英伟(wěi)达H100芯片集中放(fàng)在一个区域，会导致电网崩溃。

当前，美国各大科技巨头都(dōu)在积极部署(shǔ)AI，在全国各地部署(shǔ)数据中心等基础(chǔ)设施，电网的接入权限成为(wèi)了重要的竞争资源。据《华盛顿邮报(bào)》报道(dào)，传统上(shàng)与计算产业毫无关联的地区，如俄(é)亥俄州的(de)哥伦布市、爱荷华州的阿(ā)尔图纳市和印(yìn)第安(ān)纳州的韦恩堡市都(dōu)成为了(le)数据中心开(kāi)发商争夺土(tǔ)地和电网(wǎng)接入权限的(de)地方。

“现(xiàn)在所有人都在追逐(zhú)电力，他们愿意去任何地方(fāng)。”房地产服务公司仲量联行数据中心市场董事总经理Andy Cvengros对《华盛顿邮报(bào)》表示。据Cvengros的说法(fǎ)，电力(lì)公司普遍表示(shì)，面对突然(rán)涌入(rù)的电(diàn)力需求，他们需要(yào)评估(gū)自身的(de)系统承载能(néng)力(lì)后才知道能否应对。

最近，数据(jù)中心开发商Michael Halaburda 和 Arman Khalili正忙着将波特兰地区一家废(fèi)弃的瓷砖(zhuān)工厂(chǎng)改造成数据中心(xīn)。就在几个月前，他们还认为电力不是问题，然而(ér)最近电力公司(sī)却(què)提醒(xǐng)他(tā)们(men)，需(xū)要进行“线(xiàn)路和负载研究(jiū)”，以(yǐ)评估(gū)是否能为这个数据中(zhōng)心(xīn)项目提(tí)供60兆瓦的电(diàn)力(lì)，这大约是4.5万户美国家庭的用电量。

据国际能源署的数据，2022年(nián)美国共有约2700个数据中心，电(diàn)力消耗占全国总量的4%左右，到2026年，这一比例将(jiāng)达到6%。

随着AI对芯片的需求越来越大，以及更高性能的芯片(piàn)群所需要的冷(lěng)却需求，AI产业的电(diàn)力需(xū)求将只增不减。芯片设计公司(sī)Arm的首席执行官Rene Haas近日忧心忡忡地表示，如(rú)果不提高芯(xīn)片的效率，到2030年AI数(shù)据中心的耗电(diàn)量可(kě)能高(gāo)达美国电力需(xū)求的20%到25%。

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

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

企业各显神通“抢电”

在巨大的电力需求前景下(xià)，美(měi)国的电力基础设施亟(jí)需(xū)扩容和生活的幻想升级，以应对AI训(xùn)练等事件带来(lái)的电(diàn)力集中需(xū)求。美(měi)国(guó)的电(diàn)网基础设(shè)施多建(jiàn)成(chéng)于上世纪60至70年代，且多数输(shū)电线路和变(biàn)压器运行超过25年，容易因(yīn)极端天气影响(xiǎng)而断电(diàn)，2021年寒潮导致的(de)得克萨斯州大停电便是证明。

在此(cǐ)背景下，美国联邦能源监管委员会（FERC）将于5月13日召开特别会议，讨(tǎo)论(lùn)电力输送问题。据悉，会议将制定计划(huà)，加速远距离输电线(xiàn)项目的开发和清洁(jié)能源(yuán)项目(mù)接入电网的事宜。

实际上，缓解电力瓶颈是拜登政(zhèng)府的优先事项之一，但是(shì)建设全(quán)国电网涉及跨州问题，联邦政府(fǔ)权力有限，此外这还涉及到大量的土地购(gòu)买、环境(jìng)评(píng)估和各州之间有关成(chéng)本的讨价(jià)还价，终究是一个(gè)漫长和繁杂的过程。数据显示，在生活的幻想2013年，美国每年还能建造(zào)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(diàn)网(wǎng)短期内无法显著(zhù)改善这一现实面前(qián)，企业界(jiè)开始(shǐ)自己寻找(zhǎo)解决办法，保障(zhàng)自家(jiā)电力供应。

购买核能就是主要方向之一。2024年(nián)3月，亚马逊网络(luò)服务公司（AWS）签署了一(yī)项协议，将在宾夕法尼亚州的一(yī)个核电站旁购(gòu)买一个数(shù)据中心(xīn)，并有可能从该厂(chǎng)获得高达960兆瓦的专用电力。

此外，建立小(xiǎo)型(xíng)核反应堆来专门(mén)供电也是一条思路。

微软2023年开(kāi)出招聘启事，希望寻找一名核(hé)技术专家(jiā)，负责评估和整合(hé)小(xiǎo)型模块化核(hé)反(fǎn)应堆(duī)和微反应堆，为支持(chí)微(wēi)软云和人工智(zhì)能的数据(jù)中心提(tí)供动力。而且，微(wēi)软还(hái)在(zài)核聚变领域布(bù)局，2023年5月便与核(hé)聚变初创公司Helion签署了一项电力购买协议，计划于2028年从Helion购买电力。值得一提的是，OpenAI CEO萨姆·阿尔特曼正是这家初创公司的早期(qī)重要投资者。

生活的幻想不过，目前，美国还没有一(yī)个小(xiǎo)型模块化核反应堆，部分原(yuán)因是(shì)联邦机构核管理委员会漫长的独立监管程序。同时，利用(yòng)核聚变发(fā)电仍是一个(gè)尚未实现的(de)科学目标。

前述数据中心开发商(shāng)Michael Halaburda 和 Arman Khalili则转向(xiàng)了燃料电池和地(dì)热等较为(wèi)成熟的(de)技术。他们在波特兰(lán)市的数据中心项目将主要(yào)由以天然气为燃料的(de)燃料电池供(gōng)电，电网的电力只起到补(bǔ)充作用。在(zài)得克萨(sà)斯州南部的另外一个新项目中，他们甚至选择不接入电网，而是直(zhí)接挖(wā)掘数百米，以地热发电为数据中心供电。

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