《電子技術(shù)應(yīng)用》
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AI大模型的盡頭,是發(fā)電廠嗎,?

2023-10-26
作者: 星海老局
來源:星海情報(bào)局

本文來源: 星海情報(bào)局

原文鏈接:https://mp.weixin.qq.com/s/cwwwtF4GKNugS2B3mJc-mA


從美國西雅圖往北走40公里,,有一座安靜的小城叫埃弗里特,。幾年前,,有一家初創(chuàng)的小公司落戶在了這里——這家公司叫Helion,,主要業(yè)務(wù)是研究可控核聚變,。         

看著挺唬人的,,但在這個(gè)時(shí)代其實(shí)不算稀罕。         

搞出了《原神》的米哈游前段時(shí)間也投資了一家國內(nèi)研究可控核聚變技術(shù)的企業(yè),。可見投資就像戰(zhàn)國的諸侯大夫們養(yǎng)門客,,100個(gè)門客里99個(gè)都是混飯吃的也不要緊,只要有一個(gè)“士為知己者死”,,這錢就沒白花,。       

Helion這家公司比較值得我們關(guān)注的,是它的股東們——2021年11月,,Helion接受了一筆5億美元的投資,,而在此之前的8年時(shí)光里,這家公司一共也才接受了不到8000萬美元的資金支持,。         

給Helion這么一大筆投資的“榜一大哥”叫Sam Altman,,科技圈兒的朋友應(yīng)該都知道這個(gè)人的另一個(gè)身份——OpenAI創(chuàng)始人、ChatGPT的親爹,。         

除了投資核聚變企業(yè)外,,Altman還自己創(chuàng)辦了一家Oklo的核能領(lǐng)域初創(chuàng)企業(yè)。         

連起來就是:世界頂級AI大佬,,開始瞄準(zhǔn)能源行業(yè)了,。

         

01

擊垮科技企業(yè)的,可能是水電費(fèi)

         

AI創(chuàng)業(yè)未半而中道沒電,,今AI天下兩分,,美洲疲敝,此誠危急存亡之秋也……         

當(dāng)中國的AI企業(yè)正在擔(dān)心買不到先進(jìn)GPU的時(shí)候,,美國的AI企業(yè)正在擔(dān)心電力問題——賓夕法尼亞大學(xué)的專家表示:五年前的2018年,,計(jì)算機(jī)只用掉了全球不到2%的電力;但今天,這個(gè)比重已經(jīng)漲到了10%,,預(yù)計(jì)到2030年,,計(jì)算機(jī)最多將會消耗全球五分之一的電力,至少也會消耗全球8%的電力,。         

其中,,僅數(shù)據(jù)中心的耗電量就將占到全球用電量的2%。

2%,,看著挺人畜無害是吧,?


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但我換個(gè)說法,你就知道這事情有多嚇人了:         

咱中國現(xiàn)在14億人口,,去掉老人和小孩,,一共10億活躍網(wǎng)民,咱們每天起床就開始玩手機(jī),,沒事兒就刷抖音,,中午點(diǎn)個(gè)外賣,下午在群里吹水聊天,,而且各種消費(fèi)基本全都是數(shù)字支付……這種程度的數(shù)字化生活,,數(shù)據(jù)中心用電量也才占了全國用電量的2.7%。         

“數(shù)據(jù)中心的耗電量將占到全球用電量的2%”——這相當(dāng)于全球老百姓都過上了我們這種重度聯(lián)網(wǎng)的生活——但現(xiàn)實(shí)是,,咱們隔壁的印度都還有7億人沒聯(lián)網(wǎng)呢,。         

這么一個(gè)遠(yuǎn)景,背后需要多少數(shù)據(jù)中心作支撐,?這些數(shù)據(jù)中心又要多少電力去支撐,?         

另外,從絕對數(shù)字上來看的話,,未來全球各處數(shù)據(jù)中心的用電量總和將輕松超越諸如一大堆歐洲小國家的用電量,。  

局長聽過最喪心病狂的預(yù)測是:全球的計(jì)算需求可能會超越全球十年發(fā)電量的總和。         

雖然如今“百模大戰(zhàn)”很兇悍,,但時(shí)間拉長,,最后活下來的一定只有寥寥幾家而已——想從這修羅場里走出來,你需要給自己的模型喂大量的數(shù)據(jù),,做海量的訓(xùn)練,。僅以現(xiàn)在的水平來看,ChatGPT每個(gè)月的耗電量約等于將近30萬戶中國家庭的用電總和,。         

別忘了,,很多數(shù)據(jù)中心也是要水冷的——谷歌發(fā)布的2023年環(huán)境報(bào)告顯示,其2022年消耗了56億加侖(約212億升)的水,,相當(dāng)于37個(gè)高爾夫球場的水,。其中,,52億加侖用于公司的數(shù)據(jù)中心,比2021年增加了20%,。         

今天,,這個(gè)問題還不算嚴(yán)重,但能耗已經(jīng)是芯片之外,,計(jì)算行業(yè)里的第二大成本了,。         

雖然這個(gè)用電量總量在咱們中國人眼里看來也不是那么大,全球加起來也就是一個(gè)小縣城的電量,,但問題是需要為此買單的企業(yè)也并不多——請問諸位搞AI大模型的企業(yè),到那時(shí),,您真的掏得起水電費(fèi)嗎,?         

當(dāng)然,太陽底下沒有新鮮事,。         

早在AI行業(yè)出現(xiàn)前,,就已經(jīng)有一個(gè)行業(yè)開始了自建電廠的道路——這就是電解鋁行業(yè)。

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電解鋁生產(chǎn)


以之前局長參觀過的東方希望準(zhǔn)東園區(qū)來說,,它的核心是準(zhǔn)東電廠,,露天煤礦挖出來的煤直接送到發(fā)電廠里燃燒發(fā)電,電能驅(qū)動了周邊的電解鋁廠和重化工工廠,。       

對像電解鋁這樣的行業(yè)來說,,自建電廠的經(jīng)濟(jì)效益要比從電網(wǎng)里買電劃算的多。   

未來的AI行業(yè),,大概也是這意思,。         

于是我們也就能理解美國人的想法了——考慮到歐美在碳排放方面的各種要求,微軟和OpenAI的選擇是核能——不是那種大型的核電站,,而是小型的,、可以快速部署的小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)。

         

02

中國的AI企業(yè)是什么情況

         

但對中國的科技企業(yè)來說,,數(shù)據(jù)中心的能源問題就是另一個(gè)故事了,。我們當(dāng)然也認(rèn)識到了AI的能耗問題,不然《如何實(shí)現(xiàn)低能耗人工智能》不會被選入今年十大前沿科學(xué)問題,。

中國AI企業(yè)沒有像美國人那樣布局能源行業(yè)的主要原因是沒錢,。         

訓(xùn)練大模型是非常花錢的一件事情,,首先就是要買大量的GPU——ChatGPT大概需要30000枚英偉達(dá)的A100 GPU芯片作為支持,,采購成本8億美元,每日電量5萬美元,。      

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百度十年的研發(fā)投入大概是1400億元,,大概200億美元左右,平均到每年也就20億美元——而ChatGPT光是每年的運(yùn)營成本就已經(jīng)要5億美元了。         

就是一分價(jià)錢一分貨,,沒有什么竅門,,真的就是錢堆出來的——光是研發(fā)和訓(xùn)練費(fèi)用就已經(jīng)讓我們的AI企業(yè)頭皮發(fā)麻了,還有什么余糧去研究能源問題么,?         

因此,,對于中國的AI企業(yè)而言,基于現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),,思考能源問題多多少少還是有點(diǎn)太早了——百度文心一言作為國內(nèi)最有名的大模型,,日活用戶也就幾百萬,還不到ChatGPT的一個(gè)零頭——你讓他去擔(dān)心能源問題就真的是有點(diǎn)太超前了,。         

除了錢,,技術(shù)也是一個(gè)重要的障礙。         

低能耗的AI如何實(shí)現(xiàn),?一個(gè)靠硬件(芯片),,一個(gè)靠軟件(算法)——現(xiàn)在的算力基本都是靠先進(jìn)制程在死撐,代價(jià)就是高能耗,,在保證芯片性能的前提下降低能耗將會是一個(gè)重要的方向,,要么就繼續(xù)往前推進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn),要么就是整出一個(gè)顛覆式的創(chuàng)新架構(gòu),,實(shí)現(xiàn)接近于人類神經(jīng)元的低能耗計(jì)算,;再一個(gè)就是算法,讓人工智能的算法更簡潔一些,。      

這就不僅僅是AI企業(yè)的工作了,,上游的芯片供應(yīng)商和制造商也要?jiǎng)訌椘饋怼?span style="text-indent: 2em;">         

AI作為一個(gè)有潛力引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù),它的能量這么大,,背后涉及的產(chǎn)業(yè)鏈就一定會特別漫長,,會卷進(jìn)去很多人,這都不是一個(gè)兩個(gè)AI企業(yè)可以解決的,。

         

03

中國要做好能源準(zhǔn)備

 

對我們來說,,做好能源準(zhǔn)備總是沒錯(cuò)的。

中國現(xiàn)在是全球第一發(fā)電大國,,2022年的發(fā)電量接近9萬億度,,大概是美國的兩倍——超大規(guī)模的發(fā)電量背后,是中國超大規(guī)模工業(yè)體系帶來的巨大用電量——冶金,、化工等等行業(yè)都是超級用電大戶,,在這些行業(yè)面前,現(xiàn)階段的AI用電量實(shí)在是有點(diǎn)不夠看,。 

但我們應(yīng)該注意的是,,隨著AI在各個(gè)行業(yè)的不斷應(yīng)用,,AI的耗電量會越來越高,在突破某個(gè)臨界點(diǎn)之后,,AI的用電量可能會高到我們始料未及的一個(gè)程度——Altman為什么直接投資核能企業(yè)呢,?既然總是要發(fā)電,為什么他不投資已經(jīng)很成熟的風(fēng)力,、光伏等領(lǐng)域呢,?         

我的看法是:在Altman看來,未來AI的用電量極為巨大,,只有核能才能滿足,。         

中國和美國的AI競賽,現(xiàn)在才開始,。不得不說,,在GPU這塊,我們的技術(shù)確實(shí)還沒有到那個(gè)層次,,還是需要技術(shù)攻關(guān)和市場的認(rèn)可,這個(gè)是半導(dǎo)體行業(yè)的問題,,不是本篇的討論范圍,。         

但在能源技術(shù)上,我們還是頗有一些成就的,。         

就以小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)來說,,十幾年前,我們就已經(jīng)開始了SMR的研究——以中核集團(tuán)的“玲龍一號”為例,,作為一種基于成熟技術(shù)的創(chuàng)新型核反應(yīng)堆,,是全球首個(gè)通過IAEA安全審查的小型模塊化壓水反應(yīng)堆,目前已經(jīng)在建設(shè)過程中,,2026年預(yù)計(jì)就可以投入實(shí)用了,。

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在這一塊,我們是有現(xiàn)成的產(chǎn)品可以用來滿足未來需求的,。         

除了核能外,,清潔能源上,我們的努力值得注意,。         

以光伏行業(yè)來說,,中國也是世界一流的水平。坐標(biāo)江蘇常州的天合光能去年做了850億的收入——中國光伏的擴(kuò)張背后是我們在降低光伏發(fā)電的成本,,這些年,,中國每一度光伏電的發(fā)電成本降低了20倍。         

低成本帶來的優(yōu)勢是我們的競爭力增強(qiáng)了——中國光伏產(chǎn)品很大一部分都出口了——光伏組件占了全球75%的份額,,電池片占了80%的份額,,硅片上占了90%的份額,。         

而且,光伏現(xiàn)在已經(jīng)不聲不響地取代了水電,,成為中國第二大電源了——三峽葛洲壩白鶴灘……我們玩兒了這么多年水電,,誰能想到短短十年時(shí)間里,光伏就反超了呢,?        

……

 綜上所述,,對于中國的AI企業(yè)來說,由于整體的市場還不算大,,用戶也不算多,,能源問題并不像ChatGPT那樣顯得非常緊迫,故而短期內(nèi)不需要太過于擔(dān)憂能源問題,,即便有所需求,,市場上也有能夠滿足的現(xiàn)成解決方案。


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