原創 | 成都商報紅星新聞
AI成為今年科技領域的絕對熱點，先進的AI模型不僅需要算力強大的晶片做支撐，也需要巨大的能耗。
近日，谷歌、微軟兩家巨頭分別發布了年度環境報告，人們開始注意到，原來AI模型對水資源的消耗也非常巨大——微軟去年的用水量飆升34%；谷歌去年總共用掉56億加侖（約212億升）水，足夠填滿31850個標準泳池。
AI算力 圖源/圖蟲創意
美國科羅拉多大學的一項研究表明，每當ChatGPT回答20~50個問題（取決於信息量和天氣），需要消耗的清水就達到500毫升。面對這種「喝水怪獸」，全球各國在積極引進AI產業的同時，也在想方設法節約能源，降低其對環境和資源的消耗。
微軟：
數據中心用掉當地用水總量的6%
微軟在最新的環境報告中透露，2022年該公司用水量約64億升，比去年同期激增了34%，其中AI模型的訓練是水資源消耗增多的最主要原因。由於AI模型的訓練會消耗大量晶片算力，發熱過燙的機房需要用清水進行物理降溫。
微軟以及其控股的OpenAI將主要的數據中心設在了美國愛荷華州的西得梅因市，而當地的河流成了微軟取水的主要來源。據微軟總裁兼首席法務官布拉德·史密斯5月透露，該公司在西得梅因建造了一個「最先進的AI超級計算數據中心」，專門用於訓練OpenAI的第四代模型GPT-4。統計數據顯示，在GPT-4最終宣布完成全部訓練內容的前一個月，微軟向愛荷華州數據中心集群輸送了1150萬加侖（約合4353萬升）的水，約占當地用水總量的6%。
資料圖片 圖源/IC photo
布拉德·史密斯宣稱，「偉大的AI工具當然是由加利福尼亞州的那些頭腦非凡的工程師們創造出來的，但從某種意義上說，它實際上是由愛荷華州的母親河孕育的。」
美國加州大學河濱分校的一項研究認為，微軟當初將開發AI模型的工作安排在愛荷華州而不是亞利桑那州，是一個非常正確的決策。
「在人員培訓方面，兩地沒有區別，但在用水量或能源消耗方面，這兩者有很大的區別。在大部分時間裡，愛荷華州的天氣足夠涼爽，可以通過室外空氣循環通風來使超級計算機正常運行並將熱量排出建築物，而在乾旱缺水的亞利桑那州要給機房降溫很難。」微軟在公開文件中披露，只有當溫度超過29.3攝氏度時，才會自動抽取水源給數據中心降溫。
谷歌：
用水量激增，正在研究節水計劃
谷歌稍早前發布的2023年環境報告顯示，該公司2022年消耗的水量高達212億升，其中有約196億升的水用於數據中心。和2021年同期相比，谷歌的耗水量在2022年激增20%，根據加州大學研究團隊測算，這種程度的耗水量與谷歌推出的Bard人工智慧聊天機器人的算力增長是匹配的。
谷歌一處數據中心
Bard使用的底層大模型是PaLM 2，公開資料顯示PaLM 2的預訓練使用到了3.6萬億個token（參數）。比上一代PaLM模型的7800億token大大增加。龐大的訓練量帶來了模型能力的提升，也就意味著谷歌需要更強大的數據中心。
為了讓機房裡成千上萬張顯卡穩定安全地提供算力，谷歌配備了蒸發冷卻裝置來將空間保持在理想溫度。其原理是通過水汽蒸髮帶走屋內的熱量，因此，該數據中心所需要的水量也相當驚人。
對於水資源消耗問題，谷歌公司也給出了公開回應，承諾今後將更多使用通風等方式為機房降溫，減少清水的消耗和蒸發。同時谷歌還稱，其消耗的水資源中有大約82%來自「水資源本來就過剩的地方」。而對於剩下的18%用水量，谷歌稱將與合作夥伴一起探索「如何更加合理地利用自然資源」。
AI耗水還耗電
各國開始重視能耗問題
隨著AI產業的快速興起，其近乎誇張的能源消耗引起了各國關注。根據不完全統計，2020年全球發電量中，有5%左右用於計算能力消耗，而這一數字到2030年將有可能提高到15%到25%左右，也就是說，計算產業的用電量占比將與工業等耗能大戶相提並論。
丹麥哥本哈根大學測算認為，微軟數據中心內使用英偉達GPU構建的「神經超級網絡」運行功率約為19萬千瓦時，如果按照美國的平均碳排放水平計算，將產生85噸的二氧化碳，基本相當於開車到月球再返回地球所產生的能耗。哥本哈根大學學者沃爾夫·安東尼認為，必須認真對待AI產業的資源消耗問題——從2012年到2018年之間，AI研究的能源成本增長了約30萬倍。
目前，全球各國已經開始高度關注此類問題。就在「孕育」了ChatGPT的愛荷華州西得梅因市，當地水務公司表示，為了保障居民生活和其他商業用水，今後將對微軟的數據中心項目嚴加審查。當地政府表示，微軟今後在此開展項目必須要展示其具備足夠的技術能力，「以顯著減少當前的峰值用水量」。
微軟方面表示，正在直接與水務公司合作，解決水資源消耗過多的問題。
在全球各地，政府層面針對AI產業的能源消耗開始進行監管。電力使用效率（PUE）是計算機產業節能省電的主要考核標準，數值越低意味著越省電。理想的PUE為1，意即電力完全用於電腦運算，沒有使用於空調、散熱等其他設備。
目前，新加坡要求進駐該國的數據中心PUE必須小於1.3；針對用電規模大於10個百萬瓦（MW）的大型數據中心則限制申請量，並鼓勵企業研發綠色數據中心，同時要求企業在申請時說明經濟效益。日本和歐盟要求PUE必須小於1.4，歐盟還要求各科技公司的數據中心必須公布用水情況，日本政府則會對低能耗的數據中心給予補貼獎勵。
Meta打算在西班牙塔拉韋拉地區建立數據中心
「你的雲端使我的河流乾涸」是一家位於西班牙的環保組織，長期呼籲政府層面監管網際網路企業的環保問題。當Meta（Facebook母公司）想要在該國塔拉韋拉地區建立數據中心時，該組織表達了激烈的反對聲音。其發言人戈麥斯表示，「人們還沒有意識到網際網路的真實成本，雲端虛擬空間消耗的是現實中我們脆弱的生態系統。你永遠不會知道，刷一個可愛貓咪的視頻會消耗多少水。」
紅星新聞記者 鄭直
編輯 張莉 責編 李彬彬