2030年全球AI數據中心電力需求量將大漲160%

近日，高盛發(fā)布了一項最新的研究報告稱(chēng)，隨著(zhù)人工智能的快速發(fā)展，對于算力的需求也是越來(lái)越高，由此也帶來(lái)了對于電力需求的大增，預計到2030年，全球AI數據中心對于電力的需求將增長(cháng)160%，屆時(shí)美國整體數據中心對于電力的需求量，在美國總電力需求當中的占比將從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數據中心對于電力的需求將增長(cháng)160%

高盛稱(chēng)，2022年美國來(lái)自數據中心的電力需求在總的電力需求當中的份額為3%，但預計到2030年將增加至8%，電力需求年復合增長(cháng)率為2.4%。相比之下，過(guò)去20年數據中心發(fā)電量年復合增率不到0.5%，過(guò)去10年發(fā)電量年增率為0%。

高盛表示，隨著(zhù)數據中心的持續擴張，電網(wǎng)也必須擴張，能源來(lái)源必須多樣化，以充分利用天然氣、太陽(yáng)能和核能，基礎設施也必須擴展以支持不斷增長(cháng)的電網(wǎng)。

以下是高盛的圖表，展示了過(guò)去和未來(lái)美國國內外數據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，預計未來(lái)五年電力需求將以本世紀初以來(lái)從未有過(guò)的速度增長(cháng)。高盛也估計未來(lái)七年數據中心電力使用的三種場(chǎng)景，在這三種情況下，電力需求預計都會(huì )上升。

下圖展示了未來(lái)七年（2023-2030年）數據中心用電的三種情況。在樂(lè )觀(guān)的情況下，電力消耗不會(huì )受到限制，前提是相關(guān)電力公司的技術(shù)支出是充足的。

美國電力供應短期內仍將依賴(lài)天然氣

此前外媒報道也顯示，OpenAI的生成式AI聊天機器人ChatGPT每天可能要消耗超過(guò)50萬(wàn)千瓦時(shí)的電力。如果生成式AI被進(jìn)一步廣泛采用，未來(lái)耗電量可能會(huì )更多。

根據英偉達的資料顯示，H100 GPU的峰值功耗為700瓦。那么10萬(wàn)張H100 GPU的峰值功耗將高達7000萬(wàn)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到1億瓦。

根據市場(chǎng)調研機構Factorial Funds的報告顯示，OpenAI的文字生成視頻模型Sora一個(gè)月內使用4,200至10,500片H100 GPU，其中單個(gè)H100能在約12分鐘內生成一個(gè)一分鐘視頻，或者每小時(shí)約5個(gè)一分鐘視頻。而在Sora高峰時(shí)期需要72萬(wàn)個(gè)H100 GPU。也就是這么龐大的一個(gè)AI數據中心每小時(shí)的能耗將會(huì )超過(guò)7.2億瓦時(shí)。

荷蘭國家銀行數據科學(xué)家Alex de Vries在一篇論文中估計，到2027年，整個(gè)人工智能行業(yè)每年將消耗85至134太瓦時(shí)(1太瓦時(shí)=10億千瓦時(shí))的電力。這個(gè)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(jià)未來(lái)電力需求的報告指出，隨著(zhù)AI興起、半導體和電池制造的擴張，以及車(chē)輛電氣化，電力公司必須確保能源安全，美國電力成長(cháng)十年持平后，預計到2030年美國整體電力需求將增加20%，僅AI數據中心就預計將為美國增加約323太瓦時(shí)的電力需求。僅美國的AI的電力需求預計將達到紐約市目前48太瓦時(shí)的年用電量的7倍以上。

而根據資料顯示，2020年美國電力比較充沛的加州電網(wǎng)總發(fā)電量達19萬(wàn)GWh，換算下來(lái)，每個(gè)小時(shí)的發(fā)電量約為21.7GWh，雖然這個(gè)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(shí)能耗的AI數據中心，顯然這對于電力系統將會(huì )帶來(lái)巨大的負擔。

數據中心電源管理公司總裁Lancium稱(chēng)，至少在A(yíng)I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(wàn)千瓦）的電力足以滿(mǎn)足100萬(wàn)人的家庭需求，100 GW的電力足以滿(mǎn)足全球10%的照明需求，反應“我們正在見(jiàn)證歷史上對AI的最大規模資本注入?！?/p>

美國的電力供應短期內仍將依賴(lài)天然氣，美國管線(xiàn)營(yíng)運商認為，在可預見(jiàn)的未來(lái)，大量新的核電容量不會(huì )上線(xiàn)，建設將可再生能源連接到電網(wǎng)的輸電線(xiàn)需要數年時(shí)間，因此天然氣必須在未來(lái)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(lái)滿(mǎn)足日益增長(cháng)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(jià)值100億美元的綠色能源協(xié)議，是至今最大一筆購買(mǎi)再生能源的企業(yè)協(xié)議，將啟動(dòng)全世界再生能源建設熱潮。分析師認為，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據中心來(lái)提供AI所需的電力，同時(shí)控制成本。

編輯：芯智訊-浪客劍