近日，高盛發(fā)布了一項(xiàng)最新的研究報告稱，隨著人工智能的快速發(fā)展，對于算力的需求也是越來越高，由此也帶來了對于電力需求的大增，預(yù)計到2030年，全球AI數(shù)據(jù)中心對于電力的需求將增長160%，屆時美國整體數(shù)據(jù)中心對于電力的需求量，在美國總電力需求當(dāng)中的占比將從2022年的3%增加至8%，需要額外500億美元的資本支出。

2030年全球AI數(shù)據(jù)中心對于電力的需求將增長160%

高盛稱，2022年美國來自數(shù)據(jù)中心的電力需求在總的電力需求當(dāng)中的份額為3%，但預(yù)計到2030年將增加至8%，電力需求年復(fù)合增長率為2.4%。相比之下，過去20年數(shù)據(jù)中心發(fā)電量年復(fù)合增率不到0.5%，過去10年發(fā)電量年增率為0%。

高盛表示，隨著數(shù)據(jù)中心的持續(xù)擴(kuò)張，電網(wǎng)也必須擴(kuò)張，能源來源必須多樣化，以充分利用天然氣、太陽能和核能，基礎(chǔ)設(shè)施也必須擴(kuò)展以支持不斷增長的電網(wǎng)。

以下是高盛的圖表，展示了過去和未來美國國內(nèi)外數(shù)據(jù)中心在使用和不使用人工智能的情況下對電力的需求增加。

報告指出，預(yù)計未來五年電力需求將以本世紀(jì)初以來從未有過的速度增長。高盛也估計未來七年數(shù)據(jù)中心電力使用的三種場景，在這三種情況下，電力需求預(yù)計都會上升。

下圖展示了未來七年（2023-2030年）數(shù)據(jù)中心用電的三種情況。在樂觀的情況下，電力消耗不會受到限制，前提是相關(guān)電力公司的技術(shù)支出是充足的。

美國電力供應(yīng)短期內(nèi)仍將依賴天然氣

此前外媒報道也顯示，OpenAI的生成式AI聊天機(jī)器人ChatGPT每天可能要消耗超過50萬千瓦時的電力。如果生成式AI被進(jìn)一步廣泛采用，未來耗電量可能會更多。

根據(jù)英偉達(dá)的資料顯示，H100 GPU的峰值功耗為700瓦。那么10萬張H100 GPU的峰值功耗將高達(dá)7000萬瓦，如果在算上這些GPU所需要配套的其他部件及散熱所需的功耗，整體的功耗可能將達(dá)到1億瓦。

根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Factorial Funds的報告顯示，OpenAI的文字生成視頻模型Sora一個月內(nèi)使用4,200至10,500片H100 GPU，其中單個H100能在約12分鐘內(nèi)生成一個一分鐘視頻，或者每小時約5個一分鐘視頻。而在Sora高峰時期需要72萬個H100 GPU。也就是這么龐大的一個AI數(shù)據(jù)中心每小時的能耗將會超過7.2億瓦時。

荷蘭國家銀行數(shù)據(jù)科學(xué)家Alex de Vries在一篇論文中估計，到2027年，整個人工智能行業(yè)每年將消耗85至134太瓦時(1太瓦時=10億千瓦時)的電力。這個電量足以匹敵肯尼亞、危地馬拉和克羅地亞三國的年總發(fā)電量。

富國銀行近期也發(fā)布了評價未來電力需求的報告指出，隨著AI興起、半導(dǎo)體和電池制造的擴(kuò)張，以及車輛電氣化，電力公司必須確保能源安全，美國電力成長十年持平后，預(yù)計到2030年美國整體電力需求將增加20%，僅AI數(shù)據(jù)中心就預(yù)計將為美國增加約323太瓦時的電力需求。僅美國的AI的電力需求預(yù)計將達(dá)到紐約市目前48太瓦時的年用電量的7倍以上。

而根據(jù)資料顯示，2020年美國電力比較充沛的加州電網(wǎng)總發(fā)電量達(dá)19萬GWh，換算下來，每個小時的發(fā)電量約為21.7GWh，雖然這個量不小，但是也是不夠用。在2020年8月，受熱浪影響，加州在周末還實(shí)施了輪流停電措施。如果一下子要增加1億瓦時能耗的AI數(shù)據(jù)中心，顯然這對于電力系統(tǒng)將會帶來巨大的負(fù)擔(dān)。

數(shù)據(jù)中心電源管理公司總裁Lancium稱，至少在AI方面，電力就是一切?？萍紭I(yè)變革對電力的需求如此龐大，相較1 GW（10億瓦=100萬千瓦）的電力足以滿足100萬人的家庭需求，100 GW的電力足以滿足全球10%的照明需求，反應(yīng)“我們正在見證歷史上對AI的最大規(guī)模資本注入?！?/p>

美國的電力供應(yīng)短期內(nèi)仍將依賴天然氣，美國管線營運(yùn)商認(rèn)為，在可預(yù)見的未來，大量新的核電容量不會上線，建設(shè)將可再生能源連接到電網(wǎng)的輸電線需要數(shù)年時間，因此天然氣必須在未來幾年發(fā)揮重要作用。

高盛估計，美國將需要500億美元的資本支出來滿足日益增長的電力需求，其中60%用于天然氣，40%用于可再生能源。

最近微軟簽署價值100億美元的綠色能源協(xié)議，是至今最大一筆購買再生能源的企業(yè)協(xié)議，將啟動全世界再生能源建設(shè)熱潮。分析師認(rèn)為，希望利用AI熱潮的人需要弄清楚電力在哪里，如何獲得電力，以及在哪里可以最快速地建立數(shù)據(jù)中心來提供AI所需的電力，同時控制成本。

編輯：芯智訊-浪客劍