ChatGPT 日耗电超 50 万度，卡死AI发展的竟然是能源？

原创玛雅兰科普中国

最近，《纽约客》报道称，ChatGPT的日耗电量可能超过50万千瓦时，相当于1。700万倍于美国家庭平均耗电量。埃隆·马斯克还预测，电力短缺将是未来两年制约AI发展的主要因素。然而，事实真的如此吗？

目前关于AI功耗的观点主要来自估算结果，而非真实的实测数据。根据信息技术与创新基金会（ITIF）发布的报告，一些不准确的研究大大高估了人工智能的能耗。这种言论可能会对人工智能的发展产生不利影响，并阻碍人工智能在促进节能减排和应对环境挑战方面发挥其潜力。有业内人士呼吁，促进行业信息的透明化，减少AI技术的滥用。

人工智能能耗评估问题:

影响因素很多。

ITIF是一家总部位于美国华盛顿的非营利性智库。在这份题为“重新审视对人工智能能耗的担忧”的报告中，ITIF指出，不同人工智能模型的能耗和碳排放存在巨大差异，这些差异受到许多因素的影响，包括芯片设计、冷却系统、数据中心设计、软件技术、工作负载和电源。

因此，在估算AI的能耗时，不同研究的结论大相径庭。在马萨诸塞大学阿默斯特团队发布的预印本研究20 19中，估计当时谷歌领先的大语言模型BERT在79小时的训练中排放了约1438磅（约652公斤）的二氧化碳，这相当于一名乘客在纽约和旧金山之间来回飞行一次。该研究还为AI神经架构搜索（NAS）和其他技术得出了类似的结论。这篇论文在谷歌学术上被引用了近3000次，并得到了大量媒体的报道。

然而，从事人工智能R&D的公司和机构却得出了完全不同的分析结论。在20021年，谷歌公司和加州大学伯克利分校发布了一项预印本研究，该研究得出的结论是，上述研究将谷歌人工智能的碳排放量高估了88倍。然而，这项研究受到的关注远不如前者，只有约500次引用。

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由于媒体和公众倾向于关注负面信息，得出惊人结论的研究更容易传播。科技行业名人的言行也在放大“AI消耗巨大能量”的信息。马斯克曾预言“制约AI发展的因素将从‘缺硅’变成‘缺电’”；OpenAI首席执行官Sam altman也表示，人工智能将消耗更多的电力，并在核聚变方面进行大量投资。

从生命周期的角度来看

评估人工智能能耗

根据ITIF的报告，许多研究和政策都集中在人工智能的训练阶段，但许多研究表明，人工智能在推理过程中消耗更多的能量，即人们使用人工智能输出结果。此外，不同的AI模型处理不同类型的推理任务，所消耗的能量也大不相同。例如1000请求，图片分类任务的功耗为0.007 kWh，而图片生成任务的功耗为2.907 kWh。

报告作者指出，人工智能的培训是一次性事件，其使用是一个长期过程。在讨论人工智能的能耗时，我们应该注意的不是爆炸式增长，而是长期影响。此外，从技术历史的角度来看，人工智能的发展及其能耗将受到以下四个因素的限制:

1

基础设施建设的成本将制约人工智能的快速增长。

“ChatGPT每天消耗超过50万千瓦时”的结论来自科技博客Digiconomist的作者Alex de Vries的估计。德弗里斯还预测，在最坏的情况下，谷歌的人工智能功耗将与爱尔兰相当，达到每年29.3 TWh（TWh）。不过，他也指出，为了达到这样的规模，谷歌需要在芯片上投资1000亿美元，此外还需要在数据中心运营和电费上投资数十亿美元。如果人工智能的运营成本居高不下，追求利润的商业公司自然会放慢脚步，减少投资。

2

人工智能业绩增长存在边际效应。

近年来，AI在许多领域不断取得突破，这也意味着它可能很快就会迎来瓶颈期。开发和运营大型模型的回报将越来越低，提高准确性将变得更加困难。因此，优化AI模型可能是下一个研发方向。

三

软硬件的性能提升将降低AI能耗。

人工智能模型的优化和硬件技术的进步有望降低人工智能的能耗。发表在《科学》杂志上的一项研究指出，在20 10~20 18期间，全球数据中心的计算能力增加了550%，存储空间增加了2400%，但功耗仅增加了6%。硬件、虚拟技术和数据中心设计方面的创新提高了能源效率，并使云计算的规模成为可能。

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同样，修剪、量化、蒸馏等技术有望带来更好的算法，使AI模型更快、更节能。谷歌和加州大学伯克利分校的研究团队指出，由于各种技术进步，尽管机器学习已增加到计算量的70%~80%，但近年来谷歌内部人工智能的能耗比例保持稳定。

四

AI的应用最终将在某些方面减少碳排放。

总的来说，当人们使用电子邮件代替传统信件，观看DVD或流媒体频道而不是去电影院时，这些活动的数字化减少了碳排放。预计人工智能将继续在这方面发挥作用，例如通过改善视频通话体验，以便更多的会议将远程进行。此外，AI技术还可以用于电网调度和分析气候数据，从而成为应对气候变化的助力。

准确评估人工智能能耗

促进该领域的健康发展

从历史角度来看，对人工智能碳排放的担忧并不新鲜。在1990年代，有人预测未来一半的发电量将用于满足互联网活动。当流媒体出现时，一些人也提出了类似的观点。现在我们知道，这些担忧并没有成为现实。根据ITIF的报告，如果我们不完全了解人工智能的能耗，我们将急于控制它，这可能会阻碍人工智能的性能提高并限制其发展潜力。例如，使AI消除偏见和仇恨言论并避免输出有害信息需要更多的推断，从而增加了能耗。

报告建议，为了回应公众对人工智能能耗的担忧，政策制定者应该:

①制定相应的标准，使AI模型的能耗公开透明；

（2）鼓励业界积极披露人工智能车型的能耗信息，让公众作出知情选择；

③考虑人工智能法规对能源使用的意外后果；

④利用AI实现低碳政府运行。

一些组织已经在推动人工智能的信息披露。202312月，欧盟通过了《人工智能法案》，这是世界上第一部人工智能监管法案。该法案敦促人工智能开发者使模型节能和可持续，并要求相应的信息披露。

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德弗里斯还呼吁信息披露，他希望及时限制AI的发展，就像限制加密货币技术一样。Digiconomist博客指出:“人工智能和之前的区块链等新兴技术的发展，伴随着大量的狂热和对错过（FOMO）的恐惧，通常会导致对最终用户不利的应用。”

在《纽约客》的报道中，著名科学记者伊丽莎白·科尔伯特（Elizabeth Kolbert）在原话中说:“每当ChatGPT吐出信息（或为某人写一篇高中作文）时，都需要进行大量计算。据估计，ChatGPT每天响应约2亿次请求，耗电量超过50万千瓦时。”换句话说，为了应对人工智能能源危机，我们可能会从限制使用人工智能写作业开始。

参考

伊丽莎白·科尔伯特。人工智能对能量的过分需求..《纽约客》。https://www . new Yorker . com/news/daily-comment/the-猥琐-energy-demand-of-ai。

【2】洛兹布朗。埃隆·马斯克:人工智能将在2025年耗尽电力和变压器。新阿塔拉。https://newatlas.com/technology/elon-musk-ai/.【比特币中本聪】

3丹尼尔·卡斯特罗。重新思考对人工智能能源使用的担忧。数据创新中心。ITIF。https://itif.org/publications/2024/0/克洛克-0//29/重新思考-关注-人工智能-能源使用/。

【4】斯特鲁贝尔、艾玛、阿娜亚·加内什和安德鲁·麦卡勒姆。“自然语言处理中深度学习的能源和政策考虑。”arXiv预印本arXiv:1906.02243（2019）。https://arxiv.org/pdf//克洛克-0/906.02243.pdf

【5】帕特森、戴维等。“碳排放和（马云数字货币）大型神经网络训练。”Arxiv预印本Arxiv: 2 104。10350（2021）https://arxiv.org/abs/2/克洛克-04年0月。/kloc-0。

【6】open AI首席执行官奥特曼在达沃斯表示，未来的人工智能取决于能源突破。路透社。https://www.reuters.com/technology/开放人工智能-首席执行官-奥特曼-萨伊-达沃斯-未来-人工智能-依赖-能源-突破-2024-0 1- 16/。

7亚历克斯·德弗里斯。“人工智能不断增长的能源足迹。”焦耳7。/克洛克-0/0（2023年）:2/克洛克-0/9/克洛克-0/-2/克洛克-0/94。

https://www.cell.com/joule/pdf/S2542-435/克洛克-0/（23）00365-3 . pdf

【8】埃里克·马萨内特等人，“重新校准全球数据中心能源使用估算”，《科学》第367期，第6481（2020年2月28日）:984–86页，https://doi.org/10。1126/science . ABA 3758

【9】Patterson，David等人，“机器学习训练的碳足迹将趋于平稳，然后下降。”计算机55.7（2022）:18-28。

【10】人工智能法案:理事会和议会就世界上第一批人工智能规则达成协议。欧盟理事会。【虚拟货币市值排名】https://www.consilium.europa.eu/en/press/press-releases/2023/12/09/artificial-intelligence-act-Council-and-parliament-strike-a-deal-on-the-first-world wide-rules-for-ai/。

【1 1】为人工智能供电可能会消耗一个小国的电力。数字经济学家。https://digiconomist . net/powering-ai-can-use-as-much-electricity-as-a-small-country/

计划和制作

作者:玛雅兰，科普创作者。

由腾讯玄武实验室负责人审核。

策划徐莱杨亚平

原标题:《ChatGPT每天消耗50多万千瓦时，开发AI其实是能源？》

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