3 июня Университет ООН (United Nations University) — Институт воды, окружающей среды и здоровья (Institute for Water, Environment and Health) — опубликовал доклад под названием «Экологическая стоимость потребления энергии ИИ: углеродные, водные и земельные следы», предупредив, что потребление воды и энергии, а также загрязнение от дата-центров удвоятся в течение четырех лет из‑за роста использования искусственного интеллекта (AI). В докладе прогнозируется, что к 2030 году мировая потребность дата-центров в электроэнергии достигнет 945 тераВт·ч, а связанное водопотребление будет эквивалентно годовым базовым потребностям в питьевой воде 1,3 миллиарда людей, при этом займ земель превысит 14 500 квадратных километров. В докладе утверждается, что оценка экологической стоимости ИИ не может ограничиваться только выбросами углерода — необходимо учитывать водный след и земельный след, потому что низкие углеродные выбросы не равны низкому экологическому воздействию.
Доклад ООН прогнозирует уровни потребления ресурсов дата-центрами к 2030 году
Согласно докладу, глобальное потребление электроэнергии дата-центрами в 2025 году оценивается в 448 тераВт·ч (1 тераВт равен 1 трлн ватт). Это энергопотребление генерирует примерно 208 миллионов тонн диоксида углерода — примерно как выбросы Аргентины в прошлом году — и на производство этой потребленной энергии приходится примерно 4,5 трлн литров воды.
К 2030 году связанное водопотребление этих дата-центров, как прогнозируется, достигнет 9,3 трлн литров, что эквивалентно годовым базовым потребностям в питьевой воде 1,3 миллиарда людей в странах Африки к югу от Сахары. Водные ресурсы в основном потребляются при охлаждении дата-центров и в результате косвенного водопотребления на электростанциях.
Если рассматривать глобальные дата-центры как страну, их будущие потребности в электроэнергии окажутся среди самых высоких в мире. К 2030 году дата-центры будут обеспечивать почти 3% прогнозируемого мирового потребления электроэнергии, увеличившись до 945 тераВт·ч — почти в три раза больше, чем совокупное годовое потребление электроэнергии Пакистана, Бангладеш и Нигерии — и будут генерировать почти 440 миллионов тонн диоксида углерода.
Потребление энергии ИИ сосредоточено на фазе взаимодействия с пользователем
В настоящее время 20% энергопотребления дата-центров вызвано ИИ, но к 2030 году эта доля вырастет до 40%.
В докладе говорится: чем сложнее задача для ИИ, тем выше энергопотребление. Сейчас основной энергоемкой фазой является не обучение больших моделей, а взаимодействие пользователей с ИИ и процесс генерации — на это приходится 80–90% общего энергопотребления ИИ.
Мириам Акзел (Miriam Aczel), исследователь по политике в области охраны окружающей среды Университета ООН и соавтор исследования, заявила: «Больше всего нас удивило то, что самый экологичный выбор с точки зрения углеродных выбросов часто в итоге приводит к более серьезному ущербу для водных ресурсов или земель».
Разные задачи ИИ потребляют энергию радикально по‑разному. Типичный запрос чата потребляет примерно в 200 раз больше энергии, чем базовая задача классификации текста; генерация AI-изображения потребляет примерно в 1 450 раз больше энергии; а генерация короткого видео потребляет энергию, эквивалентную 200 000 задач классификации спама.
В докладе установлено: снижение количества слов в запросах на 30% может уменьшить энергопотребление ИИ примерно на 25%. Один только ChatGPT обрабатывает 2,5 миллиарда запросов в день при годовом энергопотреблении примерно 383 гигаватт (1 гигаватт равен примерно 1 млрд ватт).
Исследование выявляет экологические компромиссы между углеродным и водным следами
Исследование показало, что на каждый 1 киловатт электроэнергии, потребляемой ИИ, генерируются углеродные выбросы; водные ресурсы расходуются в процессах охлаждения и выработки энергии; а земельные ресурсы занимают энергоструктуры и цепочки поставок. Эти три экологических «следа» не всегда меняются синхронно. Например, переход с угля на биоэнергию может заметно снизить углеродный след, но при этом одновременно существенно увеличить спрос на воду и землю.
Владимир Смакхтин (Vladimir Smakhtin), директор Института воды, окружающей среды и здоровья Университета ООН, заявил, что этот доклад не выступает против ИИ, а призывает к ответственному использованию ИИ. При планировании, экологической оценке и консультациях с сообществами реальные издержки углерода, воды и земли должны быть полностью учтены, чтобы технологическая революция развивалась устойчиво и справедливо в пределах планетарных границ.
Смакхтин также отметил, что хотя некоторые компании заявляют, будто их дата-центры используют возобновляемую энергию, это означает, что в других местах будет использоваться относительно меньше «чистой» энергии. Он добавил: «ИИ — это не только что‑то виртуальное. Мы говорим о вещах с физическими свойствами, которые создают реальные воздействия. (ИИ) имеет инфраструктуру и использует энергию. За всеми этими операциями стоит большое количество аппаратной поддержки. Хотя мы не видим дыма от устройств на наших телефонах и компьютерах — это выглядит очень чисто — где‑то в другом месте людям приходится страдать».
SpaceX добавляет предупреждение о риске для водных ресурсов в документацию IPO
1 июня SpaceX добавила новые формулировки в раздел «Факторы риска» своей заявки на первичное публичное размещение (IPO), указав, что получение водных ресурсов так же важно, как для SpaceX обеспечение поставок электроэнергии, получение процессоров и других критически важных ресурсов. Водные ресурсы также являются ключевым фактором при выборе площадки, развитии и эксплуатации дата-центров.
Ранее SpaceX в основном подчеркивала инвесторам, что ее дата-центры в первую очередь ограничены «получением электроэнергии по разумным ценам, длительными циклами строительства и дефицитом материалов».
Сейчас неясно, почему SpaceX добавила этот пункт о воде или почему изначально он был опущен. Техмедиа Tech Crunch сообщило, что сейчас SpaceX находится на стадии до IPO, в рамках которой Комиссия по ценным бумагам и биржам США (SEC) направляет компании «письма с комментариями», добиваясь уточнений или дополнительных деталей по документу — запросы SEC могли спровоцировать это изменение.
В марте этого года Oracle и OpenAI отказались от планов расширить AI-дата-центр в Техасе, США. Этот план изначально входил в крупномасштабный проект дата-центров в США «Stargate».
Помимо SpaceX, некоторые технологические гиганты, включая Microsoft, OpenAI и Oracle, заявляли в последние месяцы, что полностью отказываются от испарительного охлаждения, чтобы сберечь воду.
Google объявляет стратегию пополнения водных запасов на 2030 год
3 июня Google сообщила в блоге, что к 2030 году пополнение воды в ее серверных кластерах превысит потребление воды. Компания работает над снижением экологического воздействия, реально увеличивая подачу воды в сообществах, где расположены дата-центры, инвестируя в местную инфраструктуру водоснабжения, ищя альтернативные источники воды для питания объектов компании и полностью раскрывая информацию о водопотреблении компании.
Родительская компания Google — Alphabet — недавно заявила о планах привлечь 80 миллиардов долларов через предложения акций, чтобы финансировать строительство дата-центров.
Бен Таунсенд (Ben Townsend), директор Google по глобальной инфраструктуре и устойчивому развитию, заявил, что Google учитывает косвенное водопотребление в максимально возможной степени и инвестирует в «безводную» возобновляемую энергию (возобновляемые технологии, которые потребляют почти незначительные объемы воды при выработке энергии или производстве водорода, включая ветровую энергию, солнечную фотовольтаику и т.д.).
В 2024 году связанная с Министерством энергетики США Лаборатория Лоуренса Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory) спрогнозировала в докладе, что если супермасштабные дата-центры будут активно полагаться на испарительное охлаждение, то к 2030 году они могут потреблять до 33 миллиардов галлонов (примерно 125 миллиардов литров) воды.
По сравнению с другими отраслями с высоким водопотреблением эта цифра сопоставима или ниже. Один гидроразрывной скважинный объект может потреблять от 1,5 миллиона до 16 миллионов галлонов воды. Однако в регионах, где водные ресурсы уже дефицитны, это все равно несет риски, особенно летом, потому что потребности дата-центров в охлаждении часто растут одновременно с городским водопотреблением.
Исследователи призывают к прозрачности отрасли в операциях дата-центров
Акзел и Смакхтин оба отметили, что одна из проблем при проведении этого исследования заключается в том, что многие компании и институты не прозрачны в отношении энергии, потребляемой их дата-центрами и системами ИИ, и даже не ясно, где именно и каких размеров эти системы.
Присцилла Джонсон (Priscilla Johnson), независимый консультант, которая занимала должность директора по водным стратегиям в Microsoft с 2017 по 2020 год, заявила, что компании можно побуждать разрабатывать более качественные проектные решения, которые одновременно снижают водо- и энергопотребление. «Эта отрасль должна принять вызов и спроектировать что‑то более умное и более чистое», — сказала Джонсон.
Калеб Маркс (Caleb Marks), президент Национальной ассоциации искусственного интеллекта (National Artificial Intelligence Association), подчеркнул, что ИИ быстро интегрируется в повседневную жизнь людей, принося множество выгод, таких как повышение эффективности работы и снижение бедности. Окупаемость инвестиций в разработку ИИ имеет преобразующее влияние на мир, делая разработку крайне оправданной.
Джош Леви (Josh Levi), президент U.S. Data Center Alliance, также отметил: «Отрасль ИИ очень серьезно относится к вопросам своего экологического воздействия». «Мы продолжим работать с политиками, местными сообществами и отраслевыми партнерами, чтобы гарантировать: по мере того как дата-центры масштабируются, процесс их развития будет ответственным, прозрачным и соответствующим действующим стандартам лучшей практики».
Однако Смакхтин поднял универсальную парадоксальность: когда все становится более эффективным, частота использования растет, а общее энергопотребление заметно увеличивается. Это происходит даже при том, что отдельные шаги в процессе использования становятся более эффективными.
FAQ
Что доклад ООН прогнозировал относительно водопотребления AI-дата-центров к 2030 году?
Согласно докладу от 3 июня Университета ООН (Institute for Water, Environment and Health), к 2030 году прогнозируется, что связанное водопотребление глобальных дата-центров достигнет 9,3 трлн литров, что эквивалентно годовым базовым потребностям в питьевой воде 1,3 миллиарда людей в странах Африки к югу от Сахары. Водные ресурсы в основном потребляются при охлаждении дата-центров и в результате косвенного водопотребления на электростанциях.
Как пользователи могут снизить энергопотребление ИИ, согласно докладу?
В докладе установлено, что снижение количества слов в запросах на 30% может уменьшить энергопотребление ИИ примерно на 25%. Владимир Смакхтин, директор Института воды, окружающей среды и здоровья Университета ООН, заявил, что люди могут снизить огромный спрос ИИ на энергию, выражаясь более кратко в запросах — пользователи должны быть предельно точными и лаконичными, поскольку добавление вежливых фраз вроде «пожалуйста» заметно влияет на энергопотребление.
