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和ChatGPT或其他生成式AI聊天(tiān),居然会引发对水资源的耗费?
两个(gè)看似八竿(gān)子打(dǎ)不着的事件,近期却因为一份科(kē)技巨头的报(bào)告而被联系(xì)在了一起。谷歌近期发(fā)布的2023年环境报告显示,其(qí)去年的用水(shuǐ)量(liàng)同比显著增加了20%,达到56亿加仑,而其中绝大部分都被用于为该公司(sī)的数据中心散热。
这并不是个例。2023年初(chū),由OpenAI打造的ChatGPT火(huǒ)遍全球,一跃成为人工智能领域的现(xiàn)象级应用,也引发了全球(qiú)互联网公司的AIGC军备竞(jìng)赛。
要对AI进(jìn)行大量训练,也就意味着需要更强的算(suàn)力中(zhōng)心和与之匹配的散热能力。在(zài)AI快速进步的道路上,对水资源的消耗也不断加码升级。
对此,有专家(jiā)告诉《每日经济新(xīn)闻(wén)》记者,整体来看,当前数据中心耗水已经成为制约数据中心快速(sù)发展的因素(sù)之一,并呼(hū)吁尽快为数据中(zhōng)心用(yòng)水建立(lì)一套(tào)规范(fàn)、统(tǒng)一的标准与利用效率(lǜ)评价方法,“这(zhè)将成(chéng)为数据中心实现绿色低碳发展的又一关(guān)键(jiàn)标准工具”。
AI很“口渴”:聊10句天,ChatGPT可能要费半斤水
近(jìn)日,科技巨头谷歌发布(bù)了2023年的环境报(bào)告,其中一项(xiàng)数据引发(fā)了(le)行业和市场的广泛关注。
该报告显示,在“用水量(liàng)”这一(yī)项,谷歌在(zài)2022年消耗了56亿加仑的水。
如果这样说大(dà)家没什么概(gài)念,我们可以做(zuò)一个更(gèng)直观的对比:有第三方统计显示,56亿加仑,约(yuē)等于国内(nèi)某一线城市全年的用水量,或者是全球每(měi)天饮(yǐn)用水的1/4。也有人称,这(zhè)水量相当于37个高尔夫球(qiú)场的用水量,大概能装满一个半西湖。
更令人担心的是,这一数字比谷歌去年的报告(gào)增加了20%。虽然谷歌表示,其目标是在2030年补充其办公室和(hé)数据中心消耗的120%的淡水,不过根据(jù)这份报(bào)告,目前的补充率(lǜ)只有(yǒu)6%,与目标(biāo)相去甚远。
如此大的用水量,不禁令人好奇:作为一家科技公司,谷歌什么业务如此耗水?答案是:为数(shù)据中心散热。
报告显示,在56亿加仑耗水中,有52亿都被用于该公司的数据中心,清晰地显示了运行大型数据中心要付出的环境成本。
有专业人士指出,用水量增(zēng)长20%与谷歌计算能(néng)力的增长大致一致,而谷歌计算能力的增长主要是由人工智能(néng)推动的。换句话来说,自去年ChatGPT和生成(chéng)式(shì)人工智能技术火爆全球以来,谷歌的用水量也开(kāi)始显著上升,而对AI的大量训练成了数据中心耗水的核心原因。
卡罗拉多大学与德克萨(sà)斯大学的(de)研究人员在一篇《让AI更节水》的预印(yìn)论文(wén)中也(yě)发(fā)布(bù)了训练AI的用水估算结果,显(xiǎn)示训练(liàn)GPT-3所需的清水量相当(dāng)于(yú)填满一个核反应(yīng)堆的冷(lěng)却塔(tǎ)所需的水量。ChatGPT(在GPT-3推出之后)每与用户交流25~50个问(wèn)题,就得“喝(hē)下”一瓶(píng)500毫升的(de)水(shuǐ)来降(jiàng)温。
除(chú)了谷歌,另一个巨头Meta在美国亚利桑那州建设了数据中心(xīn),仅2022年用水量超过260万立方米(约(yuē)6.97亿(yì)加仑)。随着全球人工智能军(jun1)备竞赛的持(chí)续升级和大量科技公(gōng)司竞相建设新数据中(zhōng)心,其消耗的水量很可能会继续上(shàng)升。
海水、湖水、北极圈,数据中心为节水拼了
大洋彼岸的科技巨头(tóu)如此“吃电喝水”,国内人工智能公司用水量情况如何(hé)呢?记者查(chá)阅了几家人(rén)工智(zhì)能公司、数据中心的公开信(xìn)息,发现关于它们用水情况信息很(hěn)少。
“此前我们对数据中心绿色节能的关注点主(zhǔ)要在能源消耗方面,比如,耗(hào)电(diàn)量以及电能利用效率指标(biāo)是数据中心最受关注的标签,水作为自然资源,关注的不多,并且用水量指标受气候(hòu)条(tiáo)件、温湿度(dù)、水质(zhì)等各方面因素影(yǐng)响大,统计比较少。”吕天文告诉记者。
近年来,随着数据(jù)中(zhōng)心的规模(mó)越来越(yuè)大(dà),以冷水系统作为(wéi)冷源的大型数据中心(xīn)的耗水量、水(shuǐ)源问(wèn)题开始引发关注,如何减少数据的耗水量,降低WUE(水资源使用效率)值在业(yè)界被广泛讨论起来。“整体来看(kàn),当前数据中心耗水已经(jīng)成为制约数据中(zhōng)心快速(sù)发展的因素之一,国内很多地方(fāng)已经将(jiāng)耗水作为(wéi)了数据中心的重要考核指标。”中(zhōng)国通信工业协会(huì)数(shù)据中心委员会常务副理事长、中国IDC圈(quān)创始人CEO黄超表示。
记者注意到,近日,北(běi)京市发展改革委修订印发了(le)《关于进一步加强数据中心项目(mù)节能审查的若干规定》,其中就新增了关于引导数据中心充分利用(yòng)再生水的内容:再生水输(shū)配管网覆盖范围内的数据中心,设备冷却水、机房加湿(shī)等非生活用水应采用再生水。
吕天文向记者介(jiè)绍(shào)称,为(wéi)了节约宝贵的自来水资源(yuán),很多企业尝试用各种方法为(wéi)数据中(zhōng)心散热,例(lì)如,微软曾尝试部署海下数(shù)据中心,Facebook数据(jù)中心(xīn)选址北极圈附(fù)近,阿里(lǐ)云千岛湖数据中心使用(yòng)深层湖水制冷,“但上述方法总是会带来新的问题,目前国内数据中心的用水主要(yào)使用的还是自来水,近几年政府层面更鼓励数据中心企业利用中水。
” AI竞赛升级,专家呼吁建立数据中心用水国标(biāo)
今(jīn)年以来,AIGC的爆火使得科技公(gōng)司竞赛正不断加(jiā)码(mǎ),国内大模型创业也(yě)进(jìn)入狂飙,来自AI公司、大厂的创业派,以及来自高校、研究机构(gòu)的学院派加速涌(yǒng)入“百模(mó)大战”,科技部新一(yī)代人工智能发展研究中心发布的《中国人工智能(néng)大模型地图研究报(bào)告》显示,截至今(jīn)年5月末(mò),全国参数在10亿规模以上的大模型已发布79个。
数据中心作为传输、储存、处(chù)理数据资源的新型(xíng)基础设施,其用水量随着AI竞赛的升级(jí)也迎来新一(yī)波增长(zhǎng),“AI大模型训练需要算力更高,相应的能(néng)耗也就更(gèng)大,AI芯片和AI服务器的发热量相比传统服务器也(yě)更大。数据中心的水消耗最主要还(hái)是用来蒸发散热了(le),所以随着能耗、发热量的增加,耗水必然会增加。”黄超向记者介绍称。
在采访中,吕天文建议相(xiàng)关部门尽快(kuài)为数据中心用水(shuǐ)建立一套规范、统一的标准(zhǔn)与利用效率评(píng)价方法,这将成(chéng)为(wéi)数(shù)据中心实现绿色低碳发展的又(yòu)一关(guān)键标准工具。
“目前国内对WUE指标还没有广泛的统一标准,现(xiàn)在较多聚焦在PUE层面,但其它如芯片(piàn)能耗的控制、算法(fǎ)层面的节能,以及我们讨论的耗水问题,都不是简(jiǎn)单的PUE能(néng)够代表的(de)。”黄超表示,进一步节能至少需要(yào)在数(shù)据中心选址、供配电设计(jì)、可再生能(néng)源利用、余热回收、雨水/废水利(lì)用、芯(xīn)片节能、软件节能等(děng)全方面去做(zuò),最终实现在整体层面(miàn)上的节能。
液冷有望逐步成为制冷(lěng)领域主力
在高密度、高能耗的数据中心庞大需求下(xià),制冷(lěng)领域(yù)技术(shù)的革新也开始涌现,一个加速的趋势就是,液冷出现且有望逐步成为制冷领(lǐng)域的主力。
冷液冷技术是指使用液体取代空气作为冷媒,与CPU、芯片组、内存条以(yǐ)及扩展卡等发热部件进(jìn)行热(rè)交换,带走(zǒu)热(rè)量的技术。相比于传统的风冷技术(shù),液冷技术的制冷效率更(gèng)高(gāo),可有效(xiào)降低制冷系统的运行(háng)能耗,使数据(jù)中心PUE达到1.3 以下。
“我国幅(fú)员辽阔,各地气候条件差异大,各地数据(jù)中心的制冷需求也不尽相同,因此,制冷技术(shù)的普(pǔ)适性(xìng)很重要(yào)。”吕天文认为,液(yè)冷技术(shù)恰恰能无视海拔、地域的(de)差异,同时余热(rè)还可以创造经济价值。
从(cóng)市场规模来看,根据赛迪顾问的(de)数据,2019年(nián)我国液冷数据中(zhōng)心市场规模为260亿元,预计2025年可达到1283.2亿元以上。记者注意到,出于数据(jù)安全的保护,数据中心基础设施(shī)的供应(yīng)方面存在(zài)一定的地域壁垒,目前国外厂(chǎng)商的产品的应(yīng)用主要以其本国市场为主,国内市(shì)场的主要(yào)玩家有曙(shǔ)光数创(chuàng)、华为、阿里巴巴、浪潮信息、广(guǎng)东合一等。
吕天文告(gào)诉记(jì)者,得益于中国AI具体实践、5G创新应用(yòng)的(de)快速推广,中国公司的液冷技术目前在国际竞争中处于前列,国外掌握液冷(lěng)技术的企业比较分散,其产品还处于比较(jiào)早期的技术(shù)性验(yàn)证阶段,投入商用的相对较少。
他判断,由于风冷技术适用于中小规模的中(zhōng)低密度数据中心,因此不会完全被取代,未来,市场中风冷和液冷(lěng)将会共同发(fā)展,出现一段共存的(de)局面,长远来看,液冷产品的市场份额会不断扩大,逐渐(jiàn)成为主(zhǔ)流。
黄超同样认为,当前液冷是面对AI高密度需(xū)求的最佳制冷(lěng)方式,“但这项技术(shù)还处于起步阶(jiē)段,面(miàn)临初期部署成本高、产业(yè)链不完善、定制化要求高、机房建设要求高等众多问题,还需要产业进一步解决。”他(tā)表示。