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AI背後的隐秘代價:數據中心如何吞噬我們的水資源

來源:真灼财經 時間:2023-08-14 19:45:23

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使用AI對地球環境來說,并不是毫無代價。


日前,谷歌發布的2023年環境報告顯示,該公司去年的用水量同比顯著增加了20%,達到56億加侖,這相當于37個高爾夫球場的水,或者說約1.5個西湖的水量。其中52億加侖被用于為該公司的數據中心散熱。


不止谷歌,前身是“臉書”的美國IT巨頭Meta公司在2022年使用了超過260萬立方米(約6.97億加侖)的水,也同樣主要用于數據中心。其最新的大型語言模型“Llama 2”需要大量的水來訓練。


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根據美國加州大學河濱分校電機工程系的研究,問ChatGPT20個到50個問題,就會消耗掉500毫升的水。此外,僅僅是OpenAI訓練GPT-3模型,一個月就要消耗70萬公升的水,相當于1萬3千人的月飲水量,而且天氣越熱,數據中心就需要更多水冷卻。


加州大學指出,若将同樣的訓練移到亞洲進行,耗水量會再增加兩倍。Bluef ieldResearch估計,全球數據中心每天使用超過10億升(2.77億加侖)的水,包括用于發電的水。


數據中心是一個不折不扣的能耗大戶。瑞典研究機構發布的“消費者總功耗預測”評估報告顯示,到2025年,數據中心将占全球ICT(信息通信技術)行業33%的能耗份額,全行業4.5%的能耗份額。這其中,被人們廣泛關注的多是數據中心的用電量,事實上,用水量同樣是數據中心不得不解決的大難題。


數據中心耗水數據将逐步公開

 

當你向ChatGPT提問并且它能流暢地回答,全部有賴于數據中心裡那一排排永不關閉的服務器。為了保障服務器的正常運行,數據中心需要進行冷卻作業。大部分的冷卻系統依靠水,将熱空氣通過冷水,産生水蒸氣後降溫。


如今,大型科技公司尤其是美國的科技巨頭,開始在全世界範圍内興建超大規模的數據中心,以便更好地服務臨近地區的用戶。根據一項預測,在2025年之前,全球超大規模數據中心數量将突破1000個大關,并在此後繼續快速增長,以支持不斷擴大的業務運營。


這意味着,随着全球人工智能軍備競賽的持續升級和大量科技公司競相建設新數據中心,其消耗的水量很可能會繼續上升。


此前,人們對數據中心耗水情況卻知之甚少,包括科技企業自己。咨詢公司Uptime Institute去年所做的一項調查發現,隻有39%的數據中心會對用水情況進行跟蹤,比2021年的數字下降了12個百分點。科技企業過去一直拒絕披露每個數據中心的能源和水資源消耗情況,聲稱這屬于商業機密。


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 跟蹤數據中心的環境成本


跟蹤數據中心的環境成本如今,這個數字将一步步被公開,我們正面臨一個可怕的情況:全球氣溫屢創下曆史新高,生成式AI卻讓運算量百倍成長,讓數據中心更加供不應求。


數據中心的愛恨交加

 

荷蘭是歐洲網絡電纜交彙之處,氣候溫和,擁有豐富的綠色能源,是科技巨頭眼裡建設數據中心的最佳地點。谷歌和微軟已經在此建立了三個超大規模數據中心,Meta也緊随其後。


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拉斯·瑞特是荷蘭克朗市反對微軟興建超大規模數據中心抗議運動的代表人物。他認為,那些數據中心侵占了荷蘭西北部肥沃農田的實實在在的超大型設施。他擔心,今天互聯網用戶對數據存儲的需求不斷增長,将意味着占地越來越多、耗能越來越大的無數個數據中心。


抗議不僅發生在荷蘭,美國亞利桑那州居民曾抗議谷歌在當地建設數據中心,擔心其會消耗大量的地下水,并導緻沙漠化。在智利,一些漁民和環保人士反對亞馬遜在當地建設數據中心,擔心其會排放大量的廢熱水,影響海洋生物和漁業。


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英國倫敦同樣是歐洲最大的數據中心市場之一,擁有數百個數據中心。日前,英國最大的水務公司泰晤士水務公司宣布,考慮對倫敦數據中心實行用水限制,以緩解其基礎設施的壓力。


“對了應對數據中心的耗水問題,國際上大多采用PUE(電力使用效率)來管制數據中心。”業内一名數據中心用電評估的人士表示,管制方式一般有兩種,一是針對數據中心提高電價、二是限制進駐規模。


新加坡要求要進駐的數據中心,PUE必須小于1.3;針對用電規模大于十百萬瓦(MW)的數據中心,則限制申請量,并鼓勵研發綠色數據中心,同時要求企業在申請時說明經濟效益。數據中心耗能可觀,管制用電隻是基礎,各國也進一步要求用水規範。比如歐盟就規定,數據中心于明年3月起,要揭露用水信息。

 

技術創新是解決方案

 

在環境可持續發展的壓力之下,包括亞馬遜、谷歌、Meta和微軟等在内的科技巨頭正在尋找最節能的解決方案。


此前,谷歌建在芬蘭的數據中心曾采用海外作為冷卻水,但該項目需要定制特殊管線防海水腐蝕,成本較高。谷歌在最新報告中表示,其考慮了“當地水資源壓力”,并表示,2022年其82%的淡水提取來自水資源壓力較小的地區。


對于剩下的18%,該公司表示正在“探索新的合作夥伴關系和機會”,以改善流域健康,但随着越來越多的地方面臨水資源短缺,它可能會面臨越來越大的阻力。


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谷歌位于美國喬治亞州道格拉斯縣的一家數據中心,這些彩色管道用來發送和接收水,用于冷卻設施


技術創新是最直接的解決方案。微軟推出Natick項目嘗試部署海下數據中心。Meta将它的數據中心NodePole建在北極圈附近,能充分利用當地的寒冷氣候為其降溫,不過這些創新科技距離商業化還有段距離。


歐盟甚至想到把數據中心建在太空中。這一設想引起了微軟、谷歌等美國科技巨頭強烈的興趣,他們聲稱願意與歐盟合作,研究具體的實施方案。


中國通信工業協會數據中心委員會常務副理事長、中國IDC圈創始人CEO黃超認為,當前液冷是面對AI高密度需求的最佳制冷方式,“但這項技術還處于起步階段,面臨初期部署成本高、産業鍊不完善、定制化要求高、機房建設要求高等衆多問題,還需要産業進一步解決。”他表示。


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