想象一下,如果您的手機、電腦、平板電腦和其他裝置突然無法訪問網際網絡,您會感到多麼不方便和焦慮? 這些裝置的組網功能取決於資料中心的執行情況。 資料中心是網際網絡的大腦,它們儲存、處理和傳輸海量資料,為我們提供搜尋、社交、遊戲等多種服務。
但是,您可能不知道的是,資料中心的執行也是非常耗能和排放的。根據國際能源署的資料,資料中心和傳輸網路各佔 15%。他們每年排放的二氧化碳總量與“乙個巴西”相當。
隨著科技巨頭競相在全球範圍內建立大型資料中心,由此產生的碳定時炸彈已成為他們的乙個問題。 隨著越來越多的耗電人工智慧(AI)上線,資料中心的能耗和碳排放量將急劇增加。 那麼,有沒有辦法讓資料中心更加環保和節能呢?
人工智慧是當今最熱門的技術之一,它允許計算機模擬人類的智慧型行為,例如識別影象、語音和文字、生成內容、推薦產品和玩遊戲。 人工智慧的應用已經滲透到我們生活的方方面面,給我們帶來了很多便利和樂趣。
然而,人工智慧的執行也是非常耗能的。 從本質上講,人工智慧是一種大型語言模型,需要大量的資料和計算資源來訓練和部署。 這些語言模型通常使用圖形處理單元 (GPU) 來加速計算,但 GPU 比其他形式的計算中使用的處理單元 (CPU) 消耗更多的功率。 國際能源署(IEA)估計,訓練乙個人工智慧模型需要100多個家庭在一年內用電。
AI模型的能耗
對人工智慧驅動計算的需求帶來的氣候風險是深遠的,如果我們不從化石燃料電力轉向清潔能源,氣候風險將會惡化。 英偉達首席執行官黃仁勳(Jensen Huang)表示,人工智慧已經達到了乙個“臨界點”。
他還表示,資料中心的成本將在五年內翻一番。
面對資料中心能源消耗和碳排放的壓力,超大規模企業——谷歌、Microsoft和亞馬遜等全球最大的資料中心所有者——已經設定了氣候目標,並承受著實現這些目標的內部和外部壓力。 這些崇高的目標包括使他們的業務脫碳。
例如,谷歌承諾到 2030 年在其所有業務中實現碳中和,到 2040 年在其所有業務中實現碳負排放。 Microsoft承諾到 2030 年將其所有業務的碳排放量減半,到 2050 年消除自 1975 年以來所有業務的碳排放。 亞馬遜承諾到 2040 年在其所有業務中實現碳中和,到 2030 年在其所有業務中實現 100% 可再生能源。
然而,人工智慧的興起使得實現這些目標變得困難。 人工智慧的能耗是不穩定的,比大多數資料中心運營商習慣的平滑線更類似於鋸齒形圖表。 這使得脫碳成為一項挑戰,更不用說確保電網的穩定性了。
根據日立能源全球資料中心客戶總監D**e Sterlace的說法,人工智慧的增長是由北美公司推動的,這導致計算能力和能源使用集中在那裡。 這是他兩年前沒有預料到的趨勢。
為了減少資料中心的二氧化碳排放,超大規模和大型資料中心供應商為大型太陽能或風力發電場提供資金,並使用信用額度來抵消排放。
然而,僅憑這一點是不夠的,尤其是隨著人工智慧的使用越來越多。 這就是運營商轉向 Alphabet Inc 的原因谷歌的子公司谷歌採用的“負載轉移”策略。 這個想法是通過破壞資料中心的執行方式來減少排放。
如今,大多數資料中心都尋求在“穩定狀態”下執行,這意味著電力需求和電力盡可能平衡,以避免電力波動和浪費。 然而,這種方法不利於減少碳排放,因為它沒有充分利用可再生能源的好處。
太陽能和風能等可再生能源是一種清潔能源,但它也是一種不穩定的能源,因為它們的生產受到天氣和季節的影響。 如果資料中心只是使用可再生能源來取代化石燃料,它們將需要儲備大量的電池或其他儲能裝置來應對可再生能源的波動性,這會增加成本和複雜性。
谷歌的“負載轉移”策略就是打破這種“穩態”思維,讓資料中心的運營更加靈活和智慧型,以適應可再生能源的變化。 具體來說,就是利用人工智慧和雲計算技術,實時監控全球資料中心的能耗和碳排放情況,以及可再生能源的情況,然後根據這些資訊動態調整資料中心的負荷,將計算任務轉移到能源更清潔、更便宜的地方去執行, 從而降低整體能源消耗和碳排放。
例如,如果乙個地區的風電場正在產生大量電力,而當地資料中心處於低負載狀態,谷歌可以通過將計算任務從其他地區轉移到該地區的資料中心來利用該地區的低碳電力。 相反,如果某個地區可再生能源**短缺,且當地資料中心的負載較高,谷歌可以將該區域的計算任務轉移到其他地區的資料中心,從而減少該地區高碳電力的使用。
這種“負載轉移”策略不僅可以減少資料中心的碳排放,還可以降低資料中心的運營成本,因為它允許資料中心選擇最便宜的電力在不同的時間和地點使用。 此外,這種策略對使用者體驗幾乎沒有影響,因為谷歌的雲計算平台保證了資料安全和服務連續性。
谷歌的“負載轉移”戰略是一種創新的解決方案,展示了人工智慧和雲計算在促進資料中心能源效率和減排方面的巨大潛力。 如果更多的資料中心運營商採用這一戰略,資料中心的碳足跡將大大降低,為全球氣候目標做出重要貢獻。 技術與閱讀的結合