隨著科技巨頭們正競相在世界各地建立大規模數據中心,這造成的“碳定時炸彈”已然成為它們的心病。隨著越來越多耗電的人工智能(AI)上線,谷歌開創的一項技術正獲得越來越多的關註:利用軟件在世界上太陽能和風能過剩的地區尋找清潔電力,然後在那裡增加數據中心算力負載。這樣做可以減少碳排放和成本。
雲計算公司Cirrus Nexus的聯合創始人兼首席執行官Chris Noble表示,迫切需要弄清楚如何以最大限度地利用可再生能源的方式來運行數據中心。
該公司正對谷歌、微軟和亞馬遜擁有的數據中心進行有效管理,以減少碳排放。AI能耗引擔憂
由人工智能驅動的計算需求所引發的氣候風險是深遠的,如果不從化石燃料電力轉向清潔能源,全球氣候風險將會惡化。英偉達公司首席執行官黃仁勛表示,人工智能已經達到一個“臨界點”。
他還表示,數據中心的成本將在五年內翻一番。
據國際能源署(International Energy Agency)的數據,數據中心和傳輸網絡各自占全球能源消耗的1.5%。它們每年排放的二氧化碳總量與“一個巴西”相當。
超大規模的公司——像谷歌、微軟和亞馬遜這樣全球最大的數據中心所有者,都設定氣候目標,並面臨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。
但人工智能的崛起已經對完成這些目標造成很大困撓。圖形處理單元是大型語言模型興起的關鍵,並且比其他形式的計算中使用的中央處理單元消耗更多的電力。據國際能源署估計,訓練一個人工智能模型一年所需電力超過100個傢庭的使用量。
Noble表示,“人工智能的增長速度遠遠超過人類為其生產清潔能源的能力。”
此外,人工智能的能源消耗是不穩定的,更類似於鋸齒圖,而不是大多數數據中心運營商習慣的平滑線。這使得脫碳成為一個挑戰,更不用說要確保電網的穩定性。
日立能源(Hitachi energy)全球數據中心客戶總監Dave Sterlace表示,人工智能的增長是由北美公司推動的,這使得計算能力和能源使用都集中在那裡。這是他兩年前沒有預料到的趨勢。應對策略
為降低數據中心的二氧化碳排放,超大規模和大型數據中心供應商已經為大量的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。
但僅憑這一點是不夠的,尤其是在人工智能的使用量不斷增加的情況下。這就是為什麼運營商正在轉向Alphabet Inc.旗下的谷歌所采用的“負載轉移”策略。其理念是:通過一種顛覆數據中心的運作方式來降低排放。
如今,大多數的數據中心都尋求在“穩定狀態”下運行,這樣它們的能耗就相當穩定。這使得他們受到電網的擺佈,無論天然氣、核能還是其他可再生能源發電,都要考慮到地區之間缺乏輸電線路。為擺脫對電網的依賴,科技巨頭們正在尋找機會,在全球范圍內轉移每日甚至每小時的數據中心運營,以吸收多餘的可再生能源。
谷歌首次嘗試在某些數據中心按小時使用零碳電力,以使其機器全天候使用清潔能源。目前還沒有人完全實現這一目標。而且,可以肯定的是,在全球范圍內轉移負載的戰略可能會因為一些國傢推行限制和保護跨境數據流動的數據主權政策而變得復雜。
但Cirrus Nexus和谷歌正在嘗試的創新仍可能是減排難題的關鍵部分。前者正在搜索世界各地的電網,並以5分鐘為單位測量碳排放量,為自己及客戶找到排放最少的計算資源。去年夏天,該公司還將這種搜索付諸實踐。
當時,荷蘭正處於有記錄以來陽光最充足的6月,這使得電網上太陽能發電成本下降。這使得運行服務器的成本更低,碳排放更少。而當太陽在荷蘭下山時,Cirrus Nexus就將其計算負載轉移到加州,以便利用該地當天剛剛上線的太陽能能源。
根據數據,通過從歐洲到美國西海岸追蹤太陽,然後再返回,該公司能夠將自己和客戶的某些工作負載的排放量減少34%。這讓操作變得靈活,既有好處,當然也有風險。
谷歌7/24(全天候)無碳能源戰略負責人Michael Terrell表示,谷歌的數據中心約64%的時間使用無碳能源,其中13個區域站點的無碳能源利用率達到85%,7個全球數據中心的無碳能源利用率略高於90%。
“但如果你不取代化石資產,那麼你就不能完全實現你的氣候目標,”他說。