和ChatGPT聊天竟然如此费水？回答50个问题，它要“喝掉”1斤水
AI成为今年科技领域的绝对热点，先进的AI模型不仅需要算力强大的芯片做支撑，也需要巨大的能耗。
近日，谷歌、微软两家巨头分别发布了年度环境报告，人们开始注意到，原来AI模型对水资源的消耗也非常巨大——微软去年的用水量飙升34%；谷歌去年总共用掉56亿加仑（约212亿升）水，足够填满31850个标准泳池。
▲AI算力 图源/图虫创意
美国科罗拉多大学的一项研究表明，每当ChatGPT回答20~50个问题（取决于信息量和天气），需要消耗的清水就达到500毫升。面对这种“喝水怪兽”，全球各国在积极引进AI产业的同时，也在想方设法节约能源，降低其对环境和资源的消耗。
微软：
数据中心用掉当地用水总量的6%
微软在最新的环境报告中透露，2022年该公司用水量约64亿升，比去年同期激增了34%，其中AI模型的训练是水资源消耗增多的最主要原因。由于AI模型的训练会消耗大量芯片算力，发热过烫的机房需要用清水进行物理降温。
微软以及其控股的OpenAI将主要的数据中心设在了美国爱荷华州的西得梅因市，而当地的河流成了微软取水的主要来源。据微软总裁兼首席法务官布拉德·史密斯5月透露，该公司在西得梅因建造了一个“最先进的AI超级计算数据中心”，专门用于训练OpenAI的第四代模型GPT-4。统计数据显示，在GPT-4最终宣布完成全部训练内容的前一个月，微软向爱荷华州数据中心集群输送了1150万加仑（约合4353万升）的水，约占当地用水总量的6%。
▲资料图片 图源/IC photo
布拉德·史密斯宣称，“伟大的AI工具当然是由加利福尼亚州的那些头脑非凡的工程师们创造出来的，但从某种意义上说，它实际上是由爱荷华州的母亲河孕育的。”
美国加州大学河滨分校的一项研究认为，微软当初将开发AI模型的工作安排在爱荷华州而不是亚利桑那州，是一个非常正确的决策。
“在人员培训方面，两地没有区别，但在用水量或能源消耗方面，这两者有很大的区别。在大部分时间里，爱荷华州的天气足够凉爽，可以通过室外空气循环通风来使超级计算机正常运行并将热量排出建筑物，而在干旱缺水的亚利桑那州要给机房降温很难。”微软在公开文件中披露，只有当温度超过29.3摄氏度时，才会自动抽取水源给数据中心降温。
谷歌：
用水量激增，正在研究节水计划
谷歌稍早前发布的2023年环境报告显示，该公司2022年消耗的水量高达212亿升，其中有约196亿升的水用于数据中心。和2021年同期相比，谷歌的耗水量在2022年激增20%，根据加州大学研究团队测算，这种程度的耗水量与谷歌推出的Bard人工智能聊天机器人的算力增长是匹配的。
▲谷歌一处数据中心
Bard使用的底层大模型是PaLM 2，公开资料显示PaLM 2的预训练使用到了3.6万亿个token（参数）。比上一代PaLM模型的7800亿token大大增加。庞大的训练量带来了模型能力的提升，也就意味着谷歌需要更强大的数据中心。
为了让机房里成千上万张显卡稳定安全地提供算力，谷歌配备了蒸发冷却装置来将空间保持在理想温度。其原理是通过水汽蒸发带走屋内的热量，因此，该数据中心所需要的水量也相当惊人。
对于水资源消耗问题，谷歌公司也给出了公开回应，承诺今后将更多使用通风等方式为机房降温，减少清水的消耗和蒸发。同时谷歌还称，其消耗的水资源中有大约82%来自“水资源本来就过剩的地方”。而对于剩下的18%用水量，谷歌称将与合作伙伴一起探索“如何更加合理地利用自然资源”。
AI耗水还耗电
各国开始重视能耗问题
随着AI产业的快速兴起，其近乎夸张的能源消耗引起了各国关注。根据不完全统计，2020年全球发电量中，有5%左右用于计算能力消耗，而这一数字到2030年将有可能提高到15%到25%左右，也就是说，计算产业的用电量占比将与工业等耗能大户相提并论。
丹麦哥本哈根大学测算认为，微软数据中心内使用英伟达GPU构建的“神经超级网络”运行功率约为19万千瓦时，如果按照美国的平均碳排放水平计算，将产生85吨的二氧化碳，基本相当于开车到月球再返回地球所产生的能耗。哥本哈根大学学者沃尔夫·安东尼认为，必须认真对待AI产业的资源消耗问题——从2012年到2018年之间，AI研究的能源成本增长了约30万倍。
目前，全球各国已经开始高度关注此类问题。就在“孕育”了ChatGPT的爱荷华州西得梅因市，当地水务公司表示，为了保障居民生活和其他商业用水，今后将对微软的数据中心项目严加审查。当地政府表示，微软今后在此开展项目必须要展示其具备足够的技术能力，“以显著减少当前的峰值用水量”。
微软方面表示，正在直接与水务公司合作，解决水资源消耗过多的问题。
在全球各地，政府层面针对AI产业的能源消耗开始进行监管。电力使用效率（PUE）是计算机产业节能省电的主要考核标准，数值越低意味着越省电。理想的PUE为1，意即电力完全用于电脑运算，没有使用于空调、散热等其他设备。
目前，新加坡要求进驻该国的数据中心PUE必须小于1.3；针对用电规模大于10个百万瓦（MW）的大型数据中心则限制申请量，并鼓励企业研发绿色数据中心，同时要求企业在申请时说明经济效益。日本和欧盟要求PUE必须小于1.4，欧盟还要求各科技公司的数据中心必须公布用水情况，日本政府则会对低能耗的数据中心给予补贴奖励。
▲Meta打算在西班牙塔拉韦拉地区建立数据中心
“你的云端使我的河流干涸”是一家位于西班牙的环保组织，长期呼吁政府层面监管互联网企业的环保问题。当Meta（Facebook母公司）想要在该国塔拉韦拉地区建立数据中心时，该组织表达了激烈的反对声音。其发言人戈麦斯表示，“人们还没有意识到互联网的真实成本，云端虚拟空间消耗的是现实中我们脆弱的生态系统。你永远不会知道，刷一个可爱猫咪的视频会消耗多少水。”
红星新闻记者 郑直
编辑 张莉 责编 李彬彬