22 Šokující statistiky spotřeby elektřiny AI pro rok 2024 a dále

Umělá inteligence bere svět útokem a inovuje průmysl způsobem, který by se nikdy nepovažoval za možný. Ale dnes jsem prošel čísla, abych našel ty nejšokující statistiky spotřeby elektřiny AI.

Naprosté množství dat a výpočetního výkonu, které je zapotřebí k trénování a vývoji modelů a algoritmů umělé inteligence, stejně jako velký nárůst denních požadavků vyžaduje obrovské množství elektřiny. Dokážeme se přizpůsobit takové poptávce?

Uvidíme!

Klíčové statistiky spotřeby elektřiny AI

Spotřeba energie AI exponenciálně roste. Tyto klíče AI statistiky elektřiny ukazují, kde jsme nyní a jaké problémy by svět mohl v budoucnu čelit.

• V roce 2022 přispěla umělá inteligence ke 2 % celosvětové spotřeby energie – stejně jako malá země.
• IEA odhaduje, že do roku 2026 bude AI využívat tolik elektřiny jako Japonsko.
• Provoz modelů a serverů s umělou inteligencí vyžaduje dvakrát až třikrát vyšší výkon než konvenční aplikace.
• Umělá inteligence bude významným přispěvatelem k předpokládanému 80% nárůstu poptávky po datových centrech v USA do roku 2030.
• Každý den se odešle 200 milionů požadavků ChatGPT, což spotřebuje půl milionu kilowatthodin elektřiny.
• Model GPT-3 spotřebuje tolik energie jako 130 amerických domácností za rok.
• Elon Musk věří, že do roku 2025 nebude dostatek elektřiny pro napájení všech čipů AI.

Globální statistika spotřeby elektřiny AI

Tyto statistiky využití elektřiny AI poskytují globální přehled o aktuálních úrovních spotřeby energie AI.

1. V roce 2022 přispěla umělá inteligence ke 2 % celosvětové spotřeby energie – stejně jako malá země.

(Zdroj: Vox)

Mezinárodní energetická agentura (IEA) varovala, že jen v roce 2022 šla 2 % světové energie na pohon AI a úkolů souvisejících s kryptoměnami. Kromě elektřiny vyžaduje infrastruktura potřebná k podpoře této technologie rozsáhlá datová centra, plasty, kovy, elektroinstalace, vodu a práci, což také vyvolává obavy o životní prostředí.

2. Provoz modelů a serverů s umělou inteligencí vyžaduje dvakrát až třikrát vyšší výkon než konvenční aplikace.

(Zdroj: S&P Global)

Systémy umělé inteligence běží na výkonných serverech v datových centrech, která spotřebovávají velké množství elektřiny na udržení chlazení a zabezpečení a usnadňují vysokorychlostní zpracování.

Tradiční rack v datovém centru spotřebuje 30-40 kW elektřiny. Když se AI hodí do mixu s procesory, jako je NVIDIA Grace Hopper H100, spotřeba energie se zvýší dvakrát až třikrát.

3. AI GPU spotřebují v průměru 650 wattů elektřiny.

(Zdroj: Barron's)

Úlohy AI využívají GPU, které spotřebovávají výrazně větší množství energie ve srovnání s CPU. Pomineme-li NVIDIA, běžný průměr všech GPU s umělou inteligencí je v současné době 650 wattů, což je výrazně více energie než tradiční špičkové grafické karty, které jsou jen zřídka více než poloviční.

4. Každý den se odešle 200 milionů žádostí ChatGPT, což je stejně jako půl milionu kilowatthodin elektřiny.

(Zdroj: The New Yorker)

ChatGPT je pouze jeden systém AI, ale jako nejpopulárnější spotřebovává ohromující množství elektřiny. S průměrem 200 milionů generativní AI požadavků za den, to odpovídá více než půl milionu kilowatthodin elektřiny za den. Pro srovnání, průměrná americká domácnost spotřebuje pouhých devětadvacet kilowatthodin denně.

5. Model GPT-3 spotřebuje tolik energie jako 130 amerických domácností za rok.

(Zdroje: The Verge, Statista)

Ještě než započítáme nejnovější modely, trénink modelu GPT-3 už spotřeboval tolik elektřiny jako 130 amerických domácností (1,300 MWh) a 200 německých domácností za rok. Trénink velkého jazykového modelu vyžaduje více energie než jakýkoli tradiční úkol datového centra a tato spotřeba roste pouze s tím, jak se objevují nové modely, vyvíjejí se a vyžadují více dat.

6. GPT-3 spotřebovává více zdrojů než 20 nejvýkonnějších superpočítačů na světě.

(Zdroj: Forbes)

Když se podíváme na výpočetní výkon vedle elektřiny, GPT-3 vyžaduje 800 petaflopů, což je stejné množství výpočetního výkonu jako současných 20 nejvýkonnějších superpočítačů na světě dohromady.

7. 15 % spotřeby energie datového centra Google spotřebuje strojové učení.

(Zdroj: Yale)

Google je jedním z mála průkopníků umělé inteligence, kteří jsou v otázce spotřeby elektřiny předem připraveni. Od roku 2024 vyhledávací gigant připouští, že 15 % spotřeby energie jeho datového centra nyní pochází ze strojového učení.

AI statistiky trhu s energií

Za úvahu stojí nejen spotřeba elektřiny a další energie AI. AI je nasazena i na těchto trzích.

8. Umělá inteligence v energetice byla oceněna na 4 miliardy dolarů.

(Zdroj: Allied Market Research)

Umělá inteligence na energetickém trhu byla v roce 4.0 celosvětově oceněna na 2021 miliardy USD a předpokládá se, že do roku 19.8 dosáhne 2031 miliardy USD. Přispěvatelé jsou například chytré sítě, strojové učení, změna klimatu a efekty snižování emisí.

9. Severní Amerika má 37.08% podíl na celosvětovém trhu s energií AI.

(Zdroj: Statista)

Poslední dostupné údaje z roku 2019 ukazují, že Severní Amerika je globálním lídrem na trhu s energií s umělou inteligencí, s podílem 37.08 %. Očekává se, že do konce roku 2024 to bude 7.78 miliardy dolarů.

10. AI má více než 50 různých aplikací v energetickém průmyslu.

(Zdroj: Latitude Media)

Nedávný odhad odhalil asi 100 prodejců souvisejících s energií, kteří nabízejí řešení umělé inteligence s více než 50 možnými aplikacemi, včetně údržby sítě a předpovědi zatížení. 

11. Umělá inteligence na trhu s obnovitelnými zdroji energie je oceněna na více než 16 miliard USD.

(Zdroj: Precedence Research)

Umělá inteligence není jen elektřina, ale stále více aplikací v oblasti obnovitelné energie. Globální trh je v současnosti oceněn na 16.19 miliardy USD a očekává se, že do roku 114 dosáhne více než 2032 miliard USD. V čele je asijsko-pacifický region, což odpovídá tržnímu podílu 4.4 miliardy USD, který by měl do roku 44.4 dosáhnout 2032 miliardy USD.

AI projekce spotřeby elektřiny

Jedna věc je pochopit dnešní spotřebu energie AI, ale tyto statistiky spotřeby elektřiny AI zkoumají růst, který je hned za rohem.

12. IEA odhaduje, že do roku 2026 bude umělá inteligence využívat tolik elektřiny jako Japonsko.

(Zdroje: Vox, Data Commons)

Japonsko má velkou populaci přes 125 milionů lidí. Patří také mezi 10 zemí s nejvyšší spotřebou elektřiny. IEA předpokládá, že spotřeba elektřiny umělou inteligencí bude odpovídat celému Japonsku již v roce 2026.

13. Datová centra AI by mohla do roku 323 v USA přidat 2030 terawatthodin elektřiny.

(Zdroje: CNBC, Wells Fargo)

S tím, jak se AI stává stále více rozšířeným a její aplikace se stávají složitějšími, musí se spotřeba energie zvyšovat, aby bylo možné vyhovět rostoucím požadavkům.

Wells Fargo předpovídá, že poptávka po elektřině z datových center AI by mohla v USA do roku 323 přidat 2030 terawatthodin elektřiny. To je ohromně sedmkrát více než současná spotřeba elektřiny v New Yorku.

14. NVIDIA bude do roku 1.5 dodávat 2027 milionu serverů s umělou inteligencí ročně.

(Zdroj: Scientific American)

Pro NVIDIA to není jen o hraní. Výrobce karet a čipů je v popředí serverů s umělou inteligencí a očekává se, že do roku 1.5 dosáhne 2027 milionu v roční přepravě těchto specializovaných systémů. To by se rovnalo 85.4 terawatthodinám elektřiny ročně, což je více, než kolik spotřebuje mnoho malých zemí. .

15. AMD by mohlo brzy konkurovat NVIDII na trhu AI GPU.

(Zdroj: Investors.com)

NVIDIA v současnosti dominuje na trhu AI GPU se svým fullstackem A100 řešením pro AI computing. Analytici se však domnívají, že AMD by mohla potenciálně dosáhnout 20% podílu na trhu, což není příliš daleko za celkovým podílem na trhu GPU.

Jeho přínos AI má výhodu v konkurenčním výkonu, ale za přijatelnější cenu.

16. Většina GPU používaných pro AI bude do roku 1,000 spotřebovávat 2026 XNUMX wattů elektřiny.

(Zdroj: Barron's)

Jak se GPU s umělou inteligencí vyvíjejí, každý z nich bude do roku 1,000 vyžadovat průměrně 2026 650 wattů elektřiny, což je výrazný nárůst oproti dnešním průměrným XNUMX wattům.

17. Umělá inteligence bude významným přispěvatelem k předpokládanému 80% nárůstu poptávky po datových centrech v USA do roku 2030.

(Zdroj: S&P Global)

Navitas Semiconductor předpovídá nárůst poptávky po datových centrech v USA o 80 % mezi roky 2023 a 2030, přičemž většina z toho je připisována výkonu potřebnému k trénování modelů AI, který, jak bylo uvedeno, je dvakrát až třikrát vyšší než u běžných aplikací.

18. Vyhledávání Google zdvojnásobí spotřebu energie přechodem na servery pouze s umělou inteligencí.

(Zdroj: Cell)

Nedávná akademická studie uvádí, že Google stále více využívá servery AI do vyhledávacích funkcí. Pokud by gigant přepnul celou svou vyhledávací stránku podnikání na AI, zdvojnásobil by svou spotřebu elektřiny, což by bylo zhruba stejné množství elektřiny, jaké používá Irsko.

19. Společnosti zemního plynu očekávají, že poptávka po elektřině AI způsobí obchodní boom.

(Zdroj: CNBC)

Vzhledem k tomu, že některé odhady naznačují, že poptávka po elektřině vzroste do roku 20 díky umělé inteligenci o 2030 %, výrobci zemního plynu věří, že mohou vyplnit mezeru tam, kde obnovitelné zdroje selžou. Umělá inteligence by mohla vést ke zvýšení spotřeby zemního plynu až o 10 miliard kubických stop za den.

20. Elon Musk věří, že do roku 2025 nebude dostatek elektřiny pro napájení všech čipů AI.

(Zdroj: Barron's)

I u zemního plynu a dalších zdrojů zůstává otázka: má svět vůbec energetickou kapacitu, aby držel krok s růstem spotřeby elektřiny umělou inteligencí? Šéf SpaceX a Tesly Elon Musk věří, že ani v příštím roce nebude dostatek elektřiny pro provoz čipů, které pohánějí AI.

21. Odpovědí by mohla být obnovitelná energie.

(Zdroj: Barron's)

Globální energetická společnost AES se sídlem ve Virginii stojí v čele přechodu na čistou energii. Předpovídá, že datová centra dosáhnou do roku 7.5 2030 % celkové spotřeby elektřiny v USA, ale možnost využívat obnovitelné zdroje energie pro umělou inteligenci je nejbezpečnější možností, jak čistě uspokojit poptávku.

22. Inteligentní domy řízené umělou inteligencí by mohly snížit emise CO2 domácností o 40 %.

(Zdroje: BI Team, GESI)

Dalším znakem toho, že vzestup umělé inteligence není pro planetu tak špatný, je její schopnost zefektivnit chytré domácnosti. Výzkum naznačuje, že chytré topné systémy sníží spotřebu plynu přibližně o 5 %, zatímco automatizace domácích energetických systémů by mohla snížit emise CO2 průměrné domácnosti až o 40 %.

Shrnutí

Není pochyb o tom, že AI je tady, aby zůstala. Pokud však míra zavádění umělé inteligence předstihne růst výroby elektřiny, dostupnost elektřiny může mít problém udržet krok s požadavky na energii, což může vést k nedostatku energie nebo zvýšeným nákladům na energii.

Jak tyto statistiky využití elektřiny AI odhalují, vyvíjejí se snahy o zlepšení energetické účinnosti systémů AI a některé z jejích aplikací by ve skutečnosti mohly být přínosem pro planetu, pokud jde o větší zaměření na obnovitelné zdroje a energetickou účinnost v domácnostech.

Přesto, jak se umělá inteligence neustále vyvíjí a rozšiřuje, poptávka po elektřině bude pravděpodobně stále vysoká.

Zdroje:

1. Vox

2. S&P Global

3. Barron je

4. The New Yorker

5. Verge

6. Statista

7. Forbes

8. Yale

9. Průzkum trhu spojenců

10. Statista

11. průměrná zeměpisná šířka

12. Prioritní výzkum

13. Data Commons

14. CNBC / Wells Fargo

15. Scientific American

16. Investoři

17. Buňka

18. Tým BI

19. GESI