和ChatGPT或其他生成式AI聊天,居然會(huì)引發(fā)對(duì)水資源的耗費(fèi)?
兩個(gè)看似八竿子打不著的事件,近期卻因?yàn)橐环菘萍季揞^的報(bào)告而被聯(lián)系在了一起。谷歌近期發(fā)布的2023年環(huán)境報(bào)告顯示,其去年的用水量同比顯著增加了20%,達(dá)到56億加侖,而其中絕大部分都被用于為該公司的數(shù)據(jù)中心散熱。
這并不是個(gè)例。2023年初,由OpenAI打造的ChatGPT火遍全球,一躍成為人工智能領(lǐng)域的現(xiàn)象級(jí)應(yīng)用,也引發(fā)了全球互聯(lián)網(wǎng)公司的AIGC軍備競(jìng)賽。
要對(duì)AI進(jìn)行大量訓(xùn)練,也就意味著需要更強(qiáng)的算力中心和與之匹配的散熱能力。在AI快速進(jìn)步的道路上,對(duì)水資源的消耗也不斷加碼升級(jí)。
對(duì)此,有專(zhuān)家告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者,整體來(lái)看,當(dāng)前數(shù)據(jù)中心耗水已經(jīng)成為制約數(shù)據(jù)中心快速發(fā)展的因素之一,并呼吁盡快為數(shù)據(jù)中心用水建立一套規(guī)范、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與利用效率評(píng)價(jià)方法,“這將成為數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的又一關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)工具”。
AI很“口渴”:聊10句天,ChatGPT可能要費(fèi)半斤水
近日,科技巨頭谷歌發(fā)布了2023年的環(huán)境報(bào)告,其中一項(xiàng)數(shù)據(jù)引發(fā)了行業(yè)和市場(chǎng)的廣泛關(guān)注。
該報(bào)告顯示,在“用水量”這一項(xiàng),谷歌在2022年消耗了56億加侖的水。
如果這樣說(shuō)大家沒(méi)什么概念,我們可以做一個(gè)更直觀(guān)的對(duì)比:有第三方統(tǒng)計(jì)顯示,56億加侖,約等于國(guó)內(nèi)某一線(xiàn)城市全年的用水量,或者是全球每天飲用水的1/4。也有人稱(chēng),這水量相當(dāng)于37個(gè)高爾夫球場(chǎng)的用水量,大概能裝滿(mǎn)一個(gè)半西湖。
更令人擔(dān)心的是,這一數(shù)字比谷歌去年的報(bào)告增加了20%。雖然谷歌表示,其目標(biāo)是在2030年補(bǔ)充其辦公室和數(shù)據(jù)中心消耗的120%的淡水,不過(guò)根據(jù)這份報(bào)告,目前的補(bǔ)充率只有6%,與目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。
如此大的用水量,不禁令人好奇:作為一家科技公司,谷歌什么業(yè)務(wù)如此耗水?答案是:為數(shù)據(jù)中心散熱。
報(bào)告顯示,在56億加侖耗水中,有52億都被用于該公司的數(shù)據(jù)中心,清晰地顯示了運(yùn)行大型數(shù)據(jù)中心要付出的環(huán)境成本。
有專(zhuān)業(yè)人士指出,用水量增長(zhǎng)20%與谷歌計(jì)算能力的增長(zhǎng)大致一致,而谷歌計(jì)算能力的增長(zhǎng)主要是由人工智能推動(dòng)的。換句話(huà)來(lái)說(shuō),自去年ChatGPT和生成式人工智能技術(shù)火爆全球以來(lái),谷歌的用水量也開(kāi)始顯著上升,而對(duì)AI的大量訓(xùn)練成了數(shù)據(jù)中心耗水的核心原因。
卡羅拉多大學(xué)與德克薩斯大學(xué)的研究人員在一篇《讓AI更節(jié)水》的預(yù)印論文中也發(fā)布了訓(xùn)練AI的用水估算結(jié)果,顯示訓(xùn)練GPT-3所需的清水量相當(dāng)于填滿(mǎn)一個(gè)核反應(yīng)堆的冷卻塔所需的水量。ChatGPT(在GPT-3推出之后)每與用戶(hù)交流25~50個(gè)問(wèn)題,就得“喝下”一瓶500毫升的水來(lái)降溫。
除了谷歌,另一個(gè)巨頭Meta在美國(guó)亞利桑那州建設(shè)了數(shù)據(jù)中心,僅2022年用水量超過(guò)260萬(wàn)立方米(約6.97億加侖)。隨著全球人工智能軍備競(jìng)賽的持續(xù)升級(jí)和大量科技公司競(jìng)相建設(shè)新數(shù)據(jù)中心,其消耗的水量很可能會(huì)繼續(xù)上升。
海水、湖水、北極圈,數(shù)據(jù)中心為節(jié)水拼了
大洋彼岸的科技巨頭如此“吃電喝水”,國(guó)內(nèi)人工智能公司用水量情況如何呢?記者查閱了幾家人工智能公司、數(shù)據(jù)中心的公開(kāi)信息,發(fā)現(xiàn)關(guān)于它們用水情況信息很少。
“此前我們對(duì)數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能的關(guān)注點(diǎn)主要在能源消耗方面,比如,耗電量以及電能利用效率指標(biāo)是數(shù)據(jù)中心最受關(guān)注的標(biāo)簽,水作為自然資源,關(guān)注的不多,并且用水量指標(biāo)受氣候條件、溫濕度、水質(zhì)等各方面因素影響大,統(tǒng)計(jì)比較少?!眳翁煳母嬖V記者。
近年來(lái),隨著數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來(lái)越大,以冷水系統(tǒng)作為冷源的大型數(shù)據(jù)中心的耗水量、水源問(wèn)題開(kāi)始引發(fā)關(guān)注,如何減少數(shù)據(jù)的耗水量,降低WUE(水資源使用效率)值在業(yè)界被廣泛討論起來(lái)?!罢w來(lái)看,當(dāng)前數(shù)據(jù)中心耗水已經(jīng)成為制約數(shù)據(jù)中心快速發(fā)展的因素之一,國(guó)內(nèi)很多地方已經(jīng)將耗水作為了數(shù)據(jù)中心的重要考核指標(biāo)?!敝袊?guó)通信工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)中心委員會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)、中國(guó)IDC圈創(chuàng)始人CEO黃超表示。
記者注意到,近日,北京市發(fā)展改革委修訂印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目節(jié)能審查的若干規(guī)定》,其中就新增了關(guān)于引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心充分利用再生水的內(nèi)容:再生水輸配管網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)中心,設(shè)備冷卻水、機(jī)房加濕等非生活用水應(yīng)采用再生水。
呂天文向記者介紹稱(chēng),為了節(jié)約寶貴的自來(lái)水資源,很多企業(yè)嘗試用各種方法為數(shù)據(jù)中心散熱,例如,微軟曾嘗試部署海下數(shù)據(jù)中心,Facebook數(shù)據(jù)中心選址北極圈附近,阿里云千島湖數(shù)據(jù)中心使用深層湖水制冷,“但上述方法總是會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題,目前國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心的用水主要使用的還是自來(lái)水,近幾年政府層面更鼓勵(lì)數(shù)據(jù)中心企業(yè)利用中水?!?/p>
AI競(jìng)賽升級(jí),專(zhuān)家呼吁建立數(shù)據(jù)中心用水國(guó)標(biāo)
今年以來(lái),AIGC的爆火使得科技公司競(jìng)賽正不斷加碼,國(guó)內(nèi)大模型創(chuàng)業(yè)也進(jìn)入狂飆,來(lái)自AI公司、大廠(chǎng)的創(chuàng)業(yè)派,以及來(lái)自高校、研究機(jī)構(gòu)的學(xué)院派加速涌入“百模大戰(zhàn)”,科技部新一代人工智能發(fā)展研究中心發(fā)布的《中國(guó)人工智能大模型地圖研究報(bào)告》顯示,截至今年5月末,全國(guó)參數(shù)在10億規(guī)模以上的大模型已發(fā)布79個(gè)。
數(shù)據(jù)中心作為傳輸、儲(chǔ)存、處理數(shù)據(jù)資源的新型基礎(chǔ)設(shè)施,其用水量隨著AI競(jìng)賽的升級(jí)也迎來(lái)新一波增長(zhǎng),“AI大模型訓(xùn)練需要算力更高,相應(yīng)的能耗也就更大,AI芯片和AI服務(wù)器的發(fā)熱量相比傳統(tǒng)服務(wù)器也更大。數(shù)據(jù)中心的水消耗最主要還是用來(lái)蒸發(fā)散熱了,所以隨著能耗、發(fā)熱量的增加,耗水必然會(huì)增加?!秉S超向記者介紹稱(chēng)。
在采訪(fǎng)中,呂天文建議相關(guān)部門(mén)盡快為數(shù)據(jù)中心用水建立一套規(guī)范、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與利用效率評(píng)價(jià)方法,這將成為數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的又一關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)工具。
“目前國(guó)內(nèi)對(duì)WUE指標(biāo)還沒(méi)有廣泛的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在較多聚焦在PUE層面,但其它如芯片能耗的控制、算法層面的節(jié)能,以及我們討論的耗水問(wèn)題,都不是簡(jiǎn)單的PUE能夠代表的。”黃超表示,進(jìn)一步節(jié)能至少需要在數(shù)據(jù)中心選址、供配電設(shè)計(jì)、可再生能源利用、余熱回收、雨水/廢水利用、芯片節(jié)能、軟件節(jié)能等全方面去做,最終實(shí)現(xiàn)在整體層面上的節(jié)能。
液冷有望逐步成為制冷領(lǐng)域主力
在高密度、高能耗的數(shù)據(jù)中心龐大需求下,制冷領(lǐng)域技術(shù)的革新也開(kāi)始涌現(xiàn),一個(gè)加速的趨勢(shì)就是,液冷出現(xiàn)且有望逐步成為制冷領(lǐng)域的主力。
冷液冷技術(shù)是指使用液體取代空氣作為冷媒,與CPU、芯片組、內(nèi)存條以及擴(kuò)展卡等發(fā)熱部件進(jìn)行熱交換,帶走熱量的技術(shù)。相比于傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù),液冷技術(shù)的制冷效率更高,可有效降低制冷系統(tǒng)的運(yùn)行能耗,使數(shù)據(jù)中心PUE達(dá)到1.3 以下。
“我國(guó)幅員遼闊,各地氣候條件差異大,各地?cái)?shù)據(jù)中心的制冷需求也不盡相同,因此,制冷技術(shù)的普適性很重要?!眳翁煳恼J(rèn)為,液冷技術(shù)恰恰能無(wú)視海拔、地域的差異,同時(shí)余熱還可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看,根據(jù)賽迪顧問(wèn)的數(shù)據(jù),2019年我國(guó)液冷數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模為260億元,預(yù)計(jì)2025年可達(dá)到1283.2億元以上。記者注意到,出于數(shù)據(jù)安全的保護(hù),數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的供應(yīng)方面存在一定的地域壁壘,目前國(guó)外廠(chǎng)商的產(chǎn)品的應(yīng)用主要以其本國(guó)市場(chǎng)為主,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的主要玩家有曙光數(shù)創(chuàng)、華為、阿里巴巴、浪潮信息、廣東合一等。
呂天文告訴記者,得益于中國(guó)AI具體實(shí)踐、5G創(chuàng)新應(yīng)用的快速推廣,中國(guó)公司的液冷技術(shù)目前在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于前列,國(guó)外掌握液冷技術(shù)的企業(yè)比較分散,其產(chǎn)品還處于比較早期的技術(shù)性驗(yàn)證階段,投入商用的相對(duì)較少。
他判斷,由于風(fēng)冷技術(shù)適用于中小規(guī)模的中低密度數(shù)據(jù)中心,因此不會(huì)完全被取代,未來(lái),市場(chǎng)中風(fēng)冷和液冷將會(huì)共同發(fā)展,出現(xiàn)一段共存的局面,長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,液冷產(chǎn)品的市場(chǎng)份額會(huì)不斷擴(kuò)大,逐漸成為主流。
黃超同樣認(rèn)為,當(dāng)前液冷是面對(duì)AI高密度需求的最佳制冷方式,“但這項(xiàng)技術(shù)還處于起步階段,面臨初期部署成本高、產(chǎn)業(yè)鏈不完善、定制化要求高、機(jī)房建設(shè)要求高等眾多問(wèn)題,還需要產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步解決?!彼硎尽?/p>
每經(jīng)記者 姚亞楠 李蕾 每經(jīng)編輯 彭水萍
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