毫无疑问，人工智能（AI）的海潮正在以前所未有的速度席卷全球，成为推动科技进步和经济增长的新引擎。然而，在这场技能革命的背后，一个被忽视的挑战正悄然迫近——告急的电力供应。 “明年将没有足够的电力来运行所有的芯片。”埃隆·马斯克的预言不但是对未来的警示，更是对当前电力需求激增的深刻洞察。《纽约客》杂志报道指出，OpenAI的ChatGPT天天消耗的电力相当于1.7万个美国家庭的用电量。这一数字令人震惊，更展现了AI对电力的巨大需求。 而在其最新研报中，美银美林刻画了一幅更加紧急的图景：美国的AI电力使用量预计将在2023年至2028年间以25%~33%的年复合增长率增长。芯片设计公司Arm首席执行官更是直言，到2030年AI大概会用掉美国四分之一的电力。 面临这一挑战，美国的电力系统正遭受前所未有的压力。公共电网系统的改造迫在眉睫，却因种种障碍而希望迟钝。企业为了争夺有限的电网接入权限，已经将竞争延伸到了科技财产并不发达的地域，如俄亥俄、爱荷华等地。 在这样的配景下，探索新的电力供应方案变得至关重要。核聚变、燃料电池和地热能等清洁能源技能，正在被企业视为未来电力供应的潜在保障。 美国电力系统承压：ChatGPT一天“吃”掉 1.7万个家庭的用电量 “我认为，明年将没有足够的电力来运行所有的芯片。”在本年3月的一场运动中，马斯克如此预言AI热潮背后的电力短缺风险。 AI大模型的训练和推理需要巨大的电力供应。据《纽约客》杂志报道，OpenAI的ChatGPT天天要响应约莫2亿个请求，消耗的电力凌驾50万度，相当于1.7万个美国家庭的用电量。“算力的止境是电力”，这虽然是句玩笑话，但却有其深刻之处。 作为AI财产发展的领头羊，美国已经感受到了AI需求对电网的挤压。技能创业者、前谷歌工程师凯尔·科比特（Kyle Corbitt）克日在社交媒体上透露，训练GPT-6的微软工程师们正忙着把分布在差别地域的GPU毗连起来，这是一件很困难的事情，但他们别无选择，因为如果把10万块英伟达H100芯片会合放在一个区域，会导致电网瓦解。 当前，美国各大科技巨头都在积极摆设AI，在全国各地摆设数据中心等底子设施，电网的接入权限成为了重要的竞争资源。据《华盛顿邮报》报道，传统上与盘算财产毫无关联的地域，如俄亥俄州的哥伦布市、爱荷华州的阿尔图纳市和印第安纳州的韦恩堡市都成为了数据中心开辟商争夺土地和电网接入权限的地方。 “现在所有人都在追逐电力，他们愿意去任何地方。”房地产服务公司仲量联行数据中心市场董事总司理Andy Cvengros对《华盛顿邮报》表现。据Cvengros，电力公司普遍表现，面临突然涌入的电力需求，他们需要评估自己的系统承载能力后才知道能否应对。 最近，数据中心开辟商Michael Halaburda和Arman Khalili正忙着将波特兰地域一家废弃的瓷砖工厂改造成数据中心。就在几个月前，他们还认为电力不是问题，然而最近电力公司却提醒他们，需要举行“线路和负载研究”，以评估是否能为这个数据中心项目提供60兆瓦的电力，这约莫是4.5万户美国家庭的用电量。 据国际能源署的数据，2022年美国共有约2700个数据中心，电力消耗占全国总量的4%左右，到2026年，这一比例将到达6%。 随着AI对芯片的需求越来越大，以及更高性能的芯片群所需要的冷却需求，AI财产的电力需求将会只增不减。芯片设计公司Arm的首席执行官Rene Haas克日忧心忡忡地表现，如果不提高芯片的效率，到2030年AI数据中心的耗电量大概高达美国电力需求的20%到25%。 美银美林在研报中指出，AI数据中心扩张还只是美国电力需求增长的因素之一，其他推动因素还包罗工业增长、电动汽车的普及以及修建电气化。 美银美林预测，2023年至2030年，美国电力需求将以2.8%的年复合增长率（CAGR）增长，其中，AI的电力使用量将在2023年至2028年间以25%到33%的年复合增长率增长，这无疑将给数据中心的设计和运营带来挑战。 公共电网升级难 企业各显神通“抢电” 在巨大的电力需求前景下，美国的电力底子设施亟需扩容和升级，以应对AI训练等事件带来的电力会合需求。美国的电网底子设施多建成于上世纪60至70年代，且多数输电线路和变压器运行凌驾25年，容易因极度天气影响而断电，2021年寒潮导致的得克萨斯州大停电便是证明。 在此配景下，美国联邦能源羁系委员会（FERC）将于5月13日召开特别集会，讨论电力输送问题。据悉，集会将制定筹划，加快远间隔输电线项目的开辟和清洁能源项目接入电网的事宜。 实际上，缓解电力瓶颈是拜登政府的优先事项之一，但是建立全国电网涉及跨州问题，联邦政府权力有限，别的这还涉及到大量的土地购买、情况评估和各州之间有关本钱的讨价还价，终究是一个漫长和繁杂的过程。数据显示，在2013年，美国每年还能制作4000英里的输电线，而如今这一数字连1000英里都达不到。 在公共电网短期内无法显著改善这一现实眼前，企业界开始自己寻找办理办法，保障自家电力供应。 购买核能就是主要方向之一。2024年3月，亚马逊网络服务公司（AWS）签署了一项协议，将在宾夕法尼亚州的一个核电站旁购买一个数据中心，并有大概从该厂得到高达960兆瓦的专用电力。 别的，创建小型核反应堆来专门供电也是一条思路。 微软2023年开出招聘启事，希望寻找一名核技能专家，负责评估和整合小型模块化核反应堆和微反应堆，“为支持微软云和人工智能的数据中心提供动力”。而且，微软还在核聚变范畴结构，2023年5月便与核聚变初创公司Helion签署了一项电力购买协议，筹划于2028年从Helion购买电力。值得一提的是，OpenAI CEO山姆·阿尔特曼正是这家初创公司的早期重要投资者。 不外，目前，美国还没有一个小型模块化核反应堆，部门原因是联邦机构核管理委员会漫长的独立羁系步伐。而使用核聚变发电也仍是一个尚未实现的科学目标。 前述数据中心开辟商Michael Halaburda和Arman Khalili则转向了燃料电池和地热等较为成熟的技能。他们在波特兰的数据中心项目将主要由天然气为燃料的燃料电池供电，电网的电力只起到增补作用。在得克萨斯州南部的别的一个新项目中，他们甚至选择不接入电网，而是直接挖掘数百米，以地热发电为数据中心供电。 记者|李孟林 |
