算力风暴之后的能源危机

作者／ IT时报记者 孙妍

编辑／ 潘少颖 孙妍

AI的奥本海默时刻

冯·诺伊曼预言：“技术的不断加速进步，将会引发人类历史上某个关键的奇点”。

ChatGPT的出现，让奇点的到来似乎有了时间表。乐观者认为，通用人工智能（AGI）或将在10年内到来。但人类真的能与AI共存吗？正如20世纪中叶，核弹成为改变人类历史的关键科技产品，如今，AI同样面临“奥本海默时刻”。

今年，联合国国际电信联盟（ITU）将2024年世界电信和信息社会日(WTISD)主题确定为“数字创新促进可持续发展”，聚焦新技术推动下的产业升级，一方面关注技术对节能减排、降低环境污染方面的潜力，另一方面也关注产业转型升级对经济社会的机遇与挑战。

在一个可持续发展的未来，AI将有怎样的正反面？《IT时报》将从一个可持续发展未来所需的基础、动能、围栏等多维度进行报道，此篇为动能篇。

ChatGPT等AI产品正在成为美国的耗电大户，其每日消耗的电力超过50万度，相当于1.7万个普通美国家庭的日均用电量。

“人工智能行业正在走向能源危机。”OpenAI CEO萨姆·奥特曼多次公开表示，并在2015年和2021年投资了可控核聚变企业Helion Energy；“人类处在有史以来最大的技术革命边缘，算力芯片短缺之后，最迟明年将会出现电力的短缺。”埃隆·马斯克直言。

全球科技巨头的焦虑已经从“算力风暴”转移至“能源危机”。驱动AI的动能是算力，而驱动算力的能源是电和水，大模型的发展对算力的依赖十分之大，从而引发能源危机，难道我们就该放弃AI的发展？

硬币的另一面，AI赋能千行百业的初衷是降本增效，智能化生产力最终将实现绿色低碳的可持续发展目标。国际电信联盟表示，在过去艰难的一年里，人工智能等改变游戏规则的数字化解决方案带来一线希望，为联合国可持续发展目标（SDG）的进展提速70%。

AI反哺能源行业，在一定程度上消弭了自身引发的能源危机。在水、空气、食物这些人类赖以生存的基本需求面前，AI走进田间地头，当起了环境保护卫士、数字“新农人”和数字“新工人”，也为人与城市拉起安全线。

就如同工业化、互联网化一样，AI是不可逆的趋势，人类能做的是，寻找场景，创造连接，让它自己书写转“危”为“机”的故事。

人工智能

走向能源危机

算力，正在成为下一个社会基础设施。在未来的5至10年，全球数据中心的电力消耗将占到全社会用电量的十分之一，甚至四分之一，被称为“能源吞噬者”。在AI反哺千行百业之前，先要解决自身发展中的矛盾，也就是算力与电力的矛盾。第一步是用液冷等技术使数据中心变得更绿色，第二步是用AI大模型反哺能源行业。

算力风暴引发电力风暴

“美国同一个州部署超过10万片H100，电网就会崩溃。”随着微软工程师抛出的担忧，算力中心引发电力供应短缺的议题引爆全球。

国际能源署预测，全球数据中心的用电量可能从2022年的460太瓦时飙升至2026年的1050太瓦时（1太瓦时等于10亿千瓦时），在四年内翻一番。如果按照英伟达CEO黄仁勋的说法，未来10年，深度学习计算能力将提高100万倍。届时，电力短缺会成为AI发展的第一制约因素。

2022年，中国数据中心的耗电量占全社会用电量的3%。盘古智库预测，2035年至2040年间，中国用于智算中心的电力将远超全社会用电量的10%，实际耗电量将超过16000亿千瓦时。

图源：pixabay

ARM首席执行官雷内·哈斯则更为激进地估计，到2030年，人工智能对电力的需求可能占据美国电力需求的20%—25%，远高于目前不到4%的水平。

绿色数据中心 AI反哺能源行业

如何解决算力与电力之间的矛盾？在现阶段，降低数据中心的能耗是第一步。

在上海临港新片区，一座占地87亩的人工智能计算中心（AIDC）于2022年初点亮，是华东地区首个落地运营的超大型智算中心，也是亚洲最大的智能计算平台之一，为上海及长三角人工智能大规模发展提供了算力基础设施。

商汤大装置拥有4.5万卡GPU芯片，可以输出12EFLOPS总算力。其中，临港AIDC是商汤目前最大的智能计算中心之一，可以输出8.12EFLOPS总算力，支持20多个千亿参数规模的大模型同时训练。

近年来，《IT时报》记者多次参观商汤位于临港的这座AIDC机房，其采取分批建设的方式和液冷技术降低能耗，将年均PUE控制在1.3以内，超越了行业平均能效水平。近距离观察可以看到，其采用通道封闭和近端制冷的方式，让服务器更高效地散热，在负载较低时，减少冷源系统低负载运行时间，降低能耗。

据《IT时报》记者了解，商汤临港AIDC还在规划光伏扩容，计划将光伏装机容量提升至300千瓦—500千瓦，年发电量预计达到250兆瓦时—400兆瓦时，为整个园区供应绿色能源。

2025年计划实现碳达峰，2030年实现运营碳中和，2050年实现净零排放，商汤明确了可持续发展目标，并在2024年1月专门成立可持续发展委员会。

硬币的另一面，能源是全球碳减排的关键所在。商汤与南方电网数字电网集团有限公司战略合作，用多模态大模型、语言大模型和视觉大模型优化电力系统，应用于场景调度运行决策、源负荷预测、电力数据智能处理等。此外，华为云盘古大模型与山东能源将大模型开进矿山，作为AI大模型在矿山领域的全球首次商用，探索出采煤、掘进、主运、辅运、提升等21个场景；百度与中国石化牵手，腾讯云与华润燃气合作，开了大模型在能源行业落地的先河，让AI反哺能源行业，在一定程度上消弭算力风暴引发的能源危机。

人工智能

维系水、空气和粮食

人类生存的根本是什么？无非是水、空气和食物。在崇明岛，AI是环境保护卫士，它将草木鱼虾的危机“翻译”给人类；在北大荒，AI是一位出色的“新农人”，它能精准打击农作物病虫害，还为新生产更快注入金融资本。

崇明岛：

草木鱼虾与AI“对话”

在上海，崇明就是打工人向往的“阿勒泰”，河道阡陌、绿树漫漫、橘黄蟹肥、候鸟栖息，人们守着一片生态岛，就像保护着内心深处的治愈松弛之所。

神奇的是，崇明三岛上的一草一木、一岸一水都能与人“对话”：“我要报警，村民乱排放生活污水，河里的鱼虾伙伴们都中招了！”“不好！这座工厂发生了危险化学品泄漏，田里的水稻、林子里的珍稀鸟类都要遭殃了！”

几十年前，崇明的河流曾因为工业排污和生活污水而发黑变臭，但从2018年开始，崇明打造出了一个“智慧大脑”，用一套生态监测系统治理岛上的生态环境。在大家还不知道“大模型”一词时，崇明就积累了不少“小模型”，通过“智慧大脑”统一指挥。

2021年，《IT时报》记者走进崇明区城运中心，就被眼前一块103平方米的大屏幕所震撼，当时，上海各个区刚刚开始打造城运中心，而崇明区城运中心的门槛，被全国各地的参观者“踏平”。

在这块城乡智能管理平台大屏上，“智慧大脑”突然发出黄色紧急报警，这意味着该水质监测站点存在超标因子。屏幕上，蓝色亮点意味着可能存在影响水质的因子，点击知识图谱，超标因子和影响因子的关系图就显示出来。再点击原因分析，系统便会唤醒水动力水质模型和深度学习模型，找出污染源的实际位置，生活污水、蟹塘养殖、农业用地、植被等可以定位到具体污染源。找到污染源后，智能管理平台根据不同的处置级别，将报警信息派单给指定网格人员，同时将报警超标原因和处置建议推送到其手机上，为他现场处置提供参考。

上千个生态传感器、上万个视频监控探头以及人口、地理信息数据库，在“智慧大脑”的调度下相互感知、相互协作，这就是生态“小模型”的雏形。

生态大脑之所以能运转，单靠机理预测等AI“小模型”可不行，背后还要调动卫星遥感、气象监测、数字孪生等高能技术。

北大荒：

AI“新农人”的两大绝技

在《三体》的结尾，漫天的蝗虫肆虐了一片又一片的庄稼，人类文明进化那么多年，但仍旧无法根治小小的虫子。

崇明岛往北来到“大国粮仓”北大荒，这里上演着一场“AI虫口夺食”的大戏。

如今，人类找到了对农作物病虫害“降维打击”的一大法宝——AI，商汤研发出“AI+遥感”大模型“地界”，对耕地的识别精度超过90%，对主粮作物识别度超过85%。通过卫星遥感，实时监测农作物的长势、分布，对粮食生产进行安全预警和产量预估。AI遥感技术不仅能够助产，还能让农村金融走向智能化，太平洋保险将商汤“地界”AI遥感大模型应用于农村金融业务中的贷前核验、贷中监管、承保理赔。

过去，农业保险理赔要靠理赔员双脚去跑，现在只要让AI“跑”。承保数据和理赔定损数据的采集时间缩短至原来的四分之一，农村金融公司减少一半的成本投入，农民出险理赔时间从原来的几个星期缩短至3天。“地界”AI遥感大模型在农业金融业务中服务的农民和种植大户超过20万，保障农民生计和农业生产的可持续发展。

卫星看一看，农民就能贷款？其实，蚂蚁集团是最早将卫星遥感技术应用于农村金融的，它利用AI+遥感技术研发出“大山雀”系统，让农民在无抵押、无担保、不提交纸质材料的情况下授信。在贷款授信环节，通过卫星拍摄农户的土地，“大山雀”便能识别作物的种植面积、种类和长势，预测产量产值，给出合理的额度。AI+遥感系统快速覆盖31个省市自治区，在2023年服务超过120万种植户。

“以前不管是种水稻、蔬菜，还是养鱼，都靠农民积累的经验，一旦遇到病虫害或者气候剧变，可能一年的收成都会赔进去。懂得用pH试纸的鱼类养殖大户已经称得上‘数字农民’了，AI应该要更快走进田间地头。”一位从事淡水鱼养殖物联网技术开发的研发人员说道。

2024年3月，蚂蚁集团发布多模态遥感模型SkySense，这个20亿参数的大模型除了能观测和解译农作物以外，还能识别地貌、土壤质量和气候变化，帮助农民更精准地种植管理。同时，商汤将“商量”大语言模型打造成数字“新农人”，为粮食种植提供更专业、精准的指导，从而提高粮食单产，降低生产成本。

人工智能

为人与城市拉起安全线

寻子25年，河北富豪解克锋终于在2023年找回了儿子解清帅，背后的功臣是AI。以前寻人靠张贴广告、一张嘴、两条腿、几张照片，现在有AI人脸识别加持，将找回亲人的希望放大无数倍。在城市里，AI渐渐拉起隐形的安全线，帮父母找回走失的孩童，帮独居老人看守老化的燃气管道，帮城市治理者消除隐藏的安全风险。

河北富豪靠AI团圆

解清帅被人拐走之时不到半岁，找回的机会几乎为零，但是为人父母何谈放弃，幸运的他们终于等来了AI，也给无数仍在寻亲路上的人注入力量。

帮解克锋夫妇成功找回小儿子的人脸比对技术，出自北京格灵深瞳信息技术股份有限公司，其算法部负责人在官方微博发布的视频中介绍，大部分被拐儿童都在小时候与亲人失散，随着岁月流逝，相貌早已发生翻天覆地的变化。基于遗传关系，亲属之间的人脸特征相似性会相对较高，格灵深瞳的“跨年龄同亲缘人脸比对算法”会筛选出相关性较高的疑似者，进行赋分排名，大幅度提升寻亲效率。

AI寻亲已经是一项成熟的技术。2016年底，百度推出基于人脸识别技术的AI寻人平台，利用深度学习技术进行人脸特征提取，通过度量学习的方法，在大规模人脸数据训练模型基础上，与走失儿童数据库中的照片进行实时对比，即使儿童走失多年，在跨年龄人脸识别技术的帮助下也有机会被AI认出。

今日头条也于2018年11月推出“识脸寻人”功能，上传走失者照片，即可与“抖音寻人”后台的走失人员数据库直接对比出匹配结果。《IT时报》记者从抖音了解到，“抖音寻人”发布了18万余条寻人启事，连接了全国超2.6万名寻人志愿者，截至2023年9月，已寻回21000余人。

21000余人背后，是21000余个家庭的日夜牵挂。一张孩子在婴幼儿时期的照片，或许是找回孩子唯一的希望。

看不见的城市安全线

2023年，国内燃气事故612起，造成77人死亡，434人受伤。全国电瓶车火灾2.1万起，今年2月23日南京某小区的电瓶车起火，便带走了15个鲜活的生命。

南京发生电瓶车火灾后，《IT时报》记者走访了上海多个小区，发现上海已经祭出AI。

“尊敬的乘客您好，电动自行车入梯属于不安全乘梯行为，存在巨大的安全隐患，本电梯已安装安全装置，电梯暂停运行。”在曹杨街道的一个高层小区电梯口，一位小区工作人员向记者演示，如果将电瓶车推入电梯，一段语音播报的安全提示会重复响起，劝说居民推电动自行车离开。此时，电梯处于开门锁定状态，即使狂按“关门键”也无济于事。直到电瓶车离开轿厢，电梯才能恢复正常运行。

这一系列操作背后的“监督员”是电梯里安装的AI摄像头，通过AI算法，后台系统会实时分析进入画面的物体，一旦捕捉到电动自行车进入，电梯便会停止运行。

在上海奉贤，大多数高层楼宇也有“智慧电梯”护驾。上海电信相关人士告诉《IT时报》记者，奉贤一共有13个街镇，上海电信天翼云眼智能摄像头覆盖了8个街镇、2300多部电梯。

AI正在为城市建起看不见的安全线。在上海金山，商汤“AI鑫眼平台”就像火眼金睛，能快速发现乱扔垃圾、乱停车、占道经营等现象。在浙江义乌，商汤用42种城市治理算法调度1200路视频监控，火灾、工程车和客流监测，机动车和非机动车违规等行为都被AI一一记录分析。

同时，城市治理的“AI哨兵”正在向大模型进化。2024年5月14日，辰安科技发布公共安全行业大模型“辰思”，它是一个守护城市安全的“多智能体”。在应急事故发生之前，它能对企业进行精准的安全培训；在事故警报响起，它能快速判断真假，将燃气误报率降低90%，第一时间找到责任人，还能生成地震快报、事故处置报告等公文；在事件评估中，它能提出改进措施和未来规划。

“辰思大模型的优势在于辰安科技管理着PB级的地理信息数据、百万级物联网终端、日均千亿条物联网数据，涵盖5000多个公共安全领域项目案例、60多个国家级公共安全与应急相关课题。”辰安科技总裁助理、总工办主任林天埜博士表示，辰思大模型以中国电信的星辰政务大模型为底座，不仅可以借助电信云网资源和能力，也可以联合产业链上下游企业定制并落地大模型。未来，大模型会像云一样，成为一种泛在能力。

排版／季嘉颖

图片／ IT时报采访对象 pixabay 东方IC

来源／《IT时报》公众号vittimes

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AI的奥本海默时刻：最迟明年面临电力短缺，AI如何转“危”为“机”？