ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”

毫(háo)无疑问，人工智能(néng)（AI）的浪潮正在(zài)以前所(suǒ)未有的(de)速度席卷(juǎn)全球(qiú)，成为推动科(kē)技(jì)进步和(hé)经(jīng)济增长的新引擎。然而，在这场技术革命的背后，一个被忽视的挑战正悄(qiāo)然逼近(jìn)——紧张的电力供应。

“明(míng)年将没有足够的电力来运(yùn)行所有的芯片。”埃(āi)隆·马斯克的预(yù)言不仅是(shì)对未来的警示，更是对(duì)当前电力需求激增的深刻洞(dòng)察。《纽约(yuē)客》杂志报道指出，OpenAI的ChatGPT每天消耗的电力（超过50万度电(diàn)）相(xiāng)当于1.7万个(gè)美国家(jiā)庭的用电量。这一数字令人震惊，更(gèng)揭示(shì)了AI对电(diàn)力的巨大需麦澜德：2024年一季度扣非归母净利润同比增长24.67% 领跑妇产康复赛道求。

而在其(qí)最新研(yán)报(bào)中，美银(yín)美林描(miáo)绘了一幅更加紧迫的图景(jǐng)：美国的AI电力使用量预计将在2023年至2028年间以25%~33%的年复合增长率增长。芯(xīn)片设计公司Arm首席执行(xíng)官更是直言，到(dào)2030年AI可(kě)能会用(yòng)掉美国四分(fēn)之一的(de)电(diàn)力。

面对这一挑战，美国的电力系统正遭受(shòu)前所未有的压力。公共电网系统的(de)改造迫在眉睫，却因种种障碍而进展缓(huǎn)慢。企业为了争(zhēng)夺有限的电网接入权限，已经将竞争延(yán)伸到了科技产业并(bìng)不发达的地区，如(rú)俄亥(hài)俄州、爱荷华州等地。

在这样的背景下，探索新的(de)电(diàn)力供应方案变得至关重要。核聚变、燃料电池和地热(rè)能等(děng)清(qīng)洁能源技术，正在被企业视为未来电力供应的潜在保障。

美国电力系统承压

“我(wǒ)认为，明年将没(méi)有足够的电力来运行所(suǒ)有的芯片。”在今(jīn)年3月的一场活动中，马斯(sī)克如此预言AI热潮背后的电力短(duǎn)缺风险。

AI大模型的训练和推(tuī)理需要巨大的电力(lì)供应。据《纽约客》杂志报道，OpenAI的ChatGPT每天要(yào)响应大(dà)约2亿个请求(qiú)，消耗的电力超过50万度，相当(dāng)于1.7万个(gè)美(měi)国家庭的用电量。“算力的尽头是电力”，这虽然是句玩笑话，但(dàn)却(què)有其深(shēn)麦澜德：2024年一季度扣非归母净利润同比增长24.67% 领跑妇产康复赛道刻(kè)之处。

作为AI产业(yè)发展的(de)领(lǐng)头羊，美国已经感受到了AI需求对电网的挤(jǐ)压。技术创(chuàng)业者、前谷歌工程(chéng)师(shī)凯尔·科比特（Kyle Corbitt）近日在(zài)社交媒体上透露，训(xùn)练GPT-6的微软工程(chéng)师们正忙(máng)着把分布在不同地(dì)区的GPU连接起(qǐ)来，这是一件很困难的事情，但他们别无选择，因为如果把(bǎ)10万(wàn)块(kuài)英伟达H100芯片集中放在一个区域，会导致电网崩溃。

当前，美国各大科技巨(jù)头都(dōu)在积极部署AI，在全国各地(dì)部署数据(jù)中心等基础设施，电网的接入权限成为了重要(yào)的竞争资源。据《华盛顿邮报(bào)》报道，传(chuán)统上与计算(suàn)产业毫无关联的地区(qū)，如俄亥俄州的哥伦布市、爱荷(hé)华州的阿尔图纳(nà)市和印第(dì)安(ān)纳州的韦恩堡市都(dōu)成为了数据(jù)中(zhōng)心(xīn)开发商争夺土地和(hé)电网接入权限的地方。

“现在所有人都(dōu)在追逐电力，他们(men)愿意去任何地方。”房地产服务公司仲量联行数据中心市场董(dǒng)事总经(jīng)理Andy Cvengros对(duì)《华盛顿邮报》表示。据Cvengros的说法，电力公司普遍表(biǎo)示，面(miàn)对突然涌入的(de)电力需求(qiú)，他们需要评估自身的系统承载(zài)能力后才知道(dào)能否应对。

最近，数据中心开发商Michael Halaburda 和 Arman Khalili正忙(máng)着将波特兰地(dì)区一家废弃的瓷砖工厂改造成数据(jù)中心。就在几个(gè)月前，他们还认为电力不(bù)是(shì)问题，然而(ér)最近电力公司却(què)提醒他们，需要进行“线路和负载研究(jiū)”，以评估是否能为这个数据中(zhōng)心项目(mù)提供60兆瓦的电力，这大约是4.5万(wàn)户美国家庭的(de)用电量(liàng)。

据国际能源署的(de)数据(jù)，2022年美(měi)国共有约2700个数据中心，电(diàn)力消(xiāo)耗占(zhàn)全国总量(liàng)的4%左右，到2026年，这一比例将达到6%。

随着AI对芯片的需求越来越大，以及更高性能的芯片群(qún)所需要的冷却需求(qiú)，AI产业的电力需求将只增(zēng)不减。芯片设计公司Arm的首席执行官Rene Haas近(jìn)日忧心忡忡地表示，如果不提高芯片的效率，到2030年AI数据中心的耗电量可能高达美国电力需求的20%到25%。

美银美林在研报中指出，AI数据中心扩张还只是(shì)美国电力需求(qiú)增长的因素(sù)之一，其他推动因素还包括工业(yè)增(zēng)长、电动汽车的普及以(yǐ)及建筑电气化(huà)。

美银美林预测，2023年至2030年，美国(guó)电力需求将(jiāng)以2.8%的年复合增长率增长(zhǎng)，其中，AI的(de)电力使(shǐ)用(yòng)量将在2023年至2028年间以25%到33%的年复合增(zēng)长率增长，这无疑将给数据中心的设计和运营带来挑战。

企业各显(xiǎn)神通“抢电”

在巨大(dà)的电力需求前(qián)景下，美国的电(diàn)力(lì)基础设施亟需扩容(róng)和升级，以应对AI训练等事件(jiàn)带来的电(diàn)力集中需求。美国的电网基(jī)础设施多建成于上世纪60至70年代，且多数输电线路和变压器运行超过25年，容易(yì)因极端天气影响而断电，2021年(nián)寒潮导致的得克萨斯(sī)州(zhōu)大停电便是(shì)证(zhèng)明。

在此背景下，美国联邦能(néng)源监(jiān)管委员会（FERC）将于5月13日(rì)召开特别会议，讨(tǎo)论电力输送问(wèn)题。据(jù)悉，会议(yì)将制(zhì)定计划(huà)，加速(sù)远距离输电线项目的开发和清洁能源项目接入(rù)电网的事宜。

实际上，缓解电力瓶颈是拜登政府的优先事项之一，但是建设全国电网涉(shè)及(jí)跨州问题，联邦政府权力有限，此外这还涉及到大量的土(tǔ)地购买、环(huán)境评估和各州之间有(yǒu)关成本的讨价还价，终究是一个漫长和繁杂的过程。数据显示，在2013年，美(měi)国每年还能建造(zào)4000英里的输电线(xiàn)，而(ér)如今这(zhè)一数(shù)字连1000英里都达不到。

在公共电网短期内无法显(xiǎn)著改善这一现实面前，企业界开始自己寻找解决办(bàn)法，保障自家电力供(gōng)应。

购买核能就是主要方(fāng)向之一。2024年3月，亚马(mǎ)逊网络服务公司（AWS）签署了一项协议，将在宾夕法尼亚州的一个核电站旁购买(mǎi)一(yī)个数(shù)据中心，并有可能从该厂获(huò)得(dé)高达960兆瓦(wǎ)的(de)专用电力(lì)。

此外(wài)，建立小型核反应堆来专门供电也是(shì)一条思(sī)路。

微软2023年开出招(zhāo)聘启事(shì)，希望寻找一名核(hé)技术专家，负(fù)责评估和整合小型模块化核反应堆和微(wēi)反应堆(duī)，为支持微软云和人工智能的数据中心提供动力。而且，微软还在核聚变领域布局(jú)，2023年5月便与核聚变初创公司Helion签署了一项电力购买协议，计划(huà)于2028年从Helion购买电力。值得一(yī)提的是，麦澜德：2024年一季度扣非归母净利润同比增长24.67% 领跑妇产康复赛道OpenAI CEO萨姆·阿尔特曼正是这家初创公司的早(zǎo)期重要投资(zī)者。

不过，目前，美国还没有一个小型模块化核反应堆，部分原因是联(lián)邦机构(gòu)核管理委员会漫长的独立监管程序(xù)。同时，利用核聚变发电仍是一个尚未实现的(de)科学目(mù)标。

前(qián)述(shù)数据中心(xīn)开发商(shāng)Michael Halaburda 和 Arman Khalili则转向了燃料电池(chí)和(hé)地热等较为成熟的技术。他(tā)们在波特兰(lán)市的(de)数据中心项目将主要(yào)由以天然气为燃料的燃料电池供电，电网的电力只起到补(bǔ)充作用。在得克萨斯州(zhōu)南部的另外一个新(xīn)项目中，他们甚至选择不接入电网，而是直接挖掘数百米，以地热发电为数据中心供电。

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