22 Συγκλονιστικές στατιστικές χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας AI για το 2024 και μετά

Η τεχνητή νοημοσύνη καταιγίζει τον κόσμο και καινοτομεί βιομηχανίες με τρόπους που δεν φανταζόμασταν ποτέ. Αλλά σήμερα, τσάκισα τους αριθμούς για να βρω τα πιο συγκλονιστικά στατιστικά στοιχεία χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας με τεχνητή νοημοσύνη.

Ο τεράστιος όγκος δεδομένων και η επεξεργαστική ισχύς που απαιτείται για την εκπαίδευση και την ανάπτυξη μοντέλων και αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης, καθώς και η μεγάλη αύξηση των καθημερινών αιτημάτων, απαιτούν τεράστιες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας. Μπορούμε να προσαρμοστούμε για να ανταποκριθούμε σε μια τέτοια ζήτηση;

Ας δούμε!

Βασικά στατιστικά στοιχεία χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας AI

Η κατανάλωση ενέργειας AI αυξάνεται εκθετικά. Αυτά τα κλειδιά AI Τα στατιστικά στοιχεία για την ηλεκτρική ενέργεια δείχνουν πού βρισκόμαστε τώρα και τα προβλήματα που θα μπορούσε να αντιμετωπίσει ο κόσμος στο μέλλον.

• Το 2022, η τεχνητή νοημοσύνη συνέβαλε στο 2% της παγκόσμιας χρήσης ενέργειας – όσο μια μικρή χώρα.
• Μέχρι το 2026, ο IEA εκτιμά ότι η τεχνητή νοημοσύνη θα χρησιμοποιεί τόση ηλεκτρική ενέργεια με την Ιαπωνία.
• Η εκτέλεση μοντέλων και διακομιστών τεχνητής νοημοσύνης απαιτεί δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερη ισχύ από τις συμβατικές εφαρμογές.
• Η τεχνητή νοημοσύνη θα συμβάλει σημαντικά στην προβλεπόμενη αύξηση κατά 80% της ζήτησης για κέντρα δεδομένων στις ΗΠΑ έως το 2030.
• Κάθε μέρα γίνονται 200 ​​εκατομμύρια αιτήματα ChatGPT, τα οποία καταναλώνουν μισό εκατομμύριο κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας.
• Το μοντέλο GPT-3 χρησιμοποιεί τόση ισχύ όσο 130 σπίτια στις ΗΠΑ το χρόνο.
• Ο Elon Musk πιστεύει ότι δεν θα υπάρχει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτήσει όλα τα τσιπ AI έως το 2025.

Παγκόσμιες στατιστικές χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας AI

Αυτά τα στατιστικά χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας με τεχνητή νοημοσύνη παρέχουν μια συνολική επισκόπηση των τρεχόντων επιπέδων κατανάλωσης ενέργειας με τεχνητή νοημοσύνη.

1. Το 2022, η τεχνητή νοημοσύνη συνέβαλε στο 2% της παγκόσμιας χρήσης ενέργειας – όσο μια μικρή χώρα.

(Πηγή: Vox)

Ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας (IEA) προειδοποίησε ότι μόνο το 2022, το 2% της παγκόσμιας ενέργειας διοχετεύθηκε για την τροφοδοσία εργασιών τεχνητής νοημοσύνης και κρυπτονομισμάτων. Εκτός από την ηλεκτρική ενέργεια, η υποδομή που απαιτείται για την υποστήριξη αυτής της τεχνολογίας απαιτεί τεράστια κέντρα δεδομένων, πλαστικά, μέταλλα, καλωδιώσεις, νερό και εργατικό δυναμικό, γεγονός που προκαλεί επίσης ανησυχία για το περιβάλλον.

2. Η εκτέλεση μοντέλων και διακομιστών τεχνητής νοημοσύνης απαιτεί δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερη ισχύ από τις συμβατικές εφαρμογές.

(Πηγή: S&P Global)

Τα συστήματα AI λειτουργούν σε ισχυρούς διακομιστές σε κέντρα δεδομένων, οι οποίοι καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας για τη διατήρηση της ψύξης και της ασφάλειας και διευκολύνουν την επεξεργασία υψηλής ταχύτητας.

Ένα παραδοσιακό rack σε ένα κέντρο δεδομένων χρησιμοποιεί μεταξύ 30-40 kW ηλεκτρικής ενέργειας. Όταν η τεχνητή νοημοσύνη συνδυάζεται με επεξεργαστές όπως ο NVIDIA Grace Hopper H100, αυτή η κατανάλωση ενέργειας αυξάνεται κατά δύο έως τρεις φορές.

3. Οι GPU AI καταναλώνουν 650 watt ηλεκτρικής ενέργειας κατά μέσο όρο.

(Πηγή: Barron's)

Οι εργασίες AI χρησιμοποιούν GPU, οι οποίες καταναλώνουν σημαντικά μεγαλύτερη ποσότητα ενέργειας σε σύγκριση με τις CPU. Πέρα από την NVIDIA, ο κοινός μέσος όρος για όλες τις GPU τεχνητής νοημοσύνης είναι επί του παρόντος 650 watt, πολύ πιο απαιτητική ενέργεια από τις παραδοσιακές κάρτες γραφικών κορυφαίας τεχνολογίας που σπάνια υπερβαίνουν το μισό αυτής της ποσότητας.

4. Γίνονται 200 ​​εκατομμύρια αιτήματα ChatGPT κάθε μέρα, όσο μισό εκατομμύριο κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας.

(Πηγή: The New Yorker)

Το ChatGPT είναι μόνο ένα σύστημα AI, αλλά ως το πιο δημοφιλές, καταναλώνει εκπληκτική ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας. Με μέσο όρο 200 εκατ γενετική AI αιτήματα την ημέρα, αυτό ισοδυναμεί με περισσότερες από μισό εκατομμύριο κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας την ημέρα. Συγκριτικά, το μέσο σπίτι των ΗΠΑ καταναλώνει μόλις είκοσι εννέα κιλοβατώρες την ημέρα.

5. Το μοντέλο GPT-3 χρησιμοποιεί τόση ισχύ όσο 130 σπίτια στις ΗΠΑ το χρόνο.

(Πηγές: The Verge, Statista)

Ακόμη και πριν λάβουμε υπόψη τα τελευταία μοντέλα, η εκπαίδευση του μοντέλου GPT-3 κατανάλωνε ήδη τόση ηλεκτρική ενέργεια όσο 130 σπίτια στις ΗΠΑ (1,300 MWh) και 200 ​​γερμανικά σε ένα χρόνο. Η εκπαίδευση ενός μοντέλου μεγάλης γλώσσας απαιτεί περισσότερη ισχύ από οποιαδήποτε παραδοσιακή εργασία κέντρου δεδομένων και αυτή η κατανάλωση αυξάνεται μόνο καθώς αναδύονται νέα μοντέλα, εξελίσσονται και απαιτούν περισσότερα δεδομένα.

6. Το GPT-3 καταναλώνει περισσότερους πόρους από τους 20 πιο ισχυρούς υπερυπολογιστές στον κόσμο.

(Πηγή: Forbes)

Όταν εξετάζουμε την επεξεργαστική ισχύ παράλληλα με την ηλεκτρική ενέργεια, το GPT-3 απαιτεί 800 petaflops, την ίδια ποσότητα επεξεργαστικής ισχύος με τους σημερινούς 20 πιο ισχυρούς υπερυπολογιστές στον κόσμο μαζί.

7. Το 15% της χρήσης ενέργειας του κέντρου δεδομένων της Google καταναλώνεται από τη μηχανική εκμάθηση.

(Πηγή: Yale)

Η Google είναι ένας από τους λίγους πρωτοπόρους της τεχνητής νοημοσύνης που είναι εκ των προτέρων σχετικά με τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας. Από το 2024, ο γίγαντας αναζήτησης παραδέχεται ότι το 15% της χρήσης ενέργειας του κέντρου δεδομένων του προέρχεται πλέον από τη μηχανική εκμάθηση.

Στατιστικά της Ενεργειακής Αγοράς AI

Δεν είναι μόνο η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας και άλλης ενέργειας από την τεχνητή νοημοσύνη που αξίζει να εξεταστεί. Το AI αναπτύσσεται και σε αυτές τις αγορές.

8. Η τεχνητή νοημοσύνη στην ενέργεια αποτιμήθηκε στα 4 δισεκατομμύρια δολάρια.

(Πηγή: Allied Market Research)

Η τεχνητή νοημοσύνη στην αγορά ενέργειας αποτιμήθηκε σε 4.0 δισεκατομμύρια δολάρια παγκοσμίως το 2021 και προβλέπεται να φτάσει τα 19.8 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2031. Στους συνεισφέροντες περιλαμβάνονται τα Έξυπνα Δίκτυα, η μηχανική μάθηση και οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής και μείωσης των εκπομπών.

9. Η Βόρεια Αμερική κατέχει μερίδιο 37.08% στην παγκόσμια αγορά ενέργειας AI.

(Πηγή: Statista)

Τα τελευταία διαθέσιμα στοιχεία από το 2019 δείχνουν ότι η Βόρεια Αμερική είναι ο παγκόσμιος ηγέτης στην αγορά ενέργειας τεχνητής νοημοσύνης, κατέχοντας μερίδιο 37.08%. Μέχρι το τέλος του 2024, αυτό αναμένεται να αποτιμηθεί στα 7.78 δισεκατομμύρια δολάρια.

10. Η τεχνητή νοημοσύνη έχει περισσότερες από 50 διαφορετικές εφαρμογές στον κλάδο της ενέργειας.

(Πηγή: Latitude Media)

Μια πρόσφατη εκτίμηση αποκάλυψε ότι περίπου 100 προμηθευτές που σχετίζονται με την ενέργεια προσφέρουν λύσεις τεχνητής νοημοσύνης, με περισσότερες από 50 πιθανές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της συντήρησης δικτύου και της πρόβλεψης φορτίου. 

11. Η τεχνητή νοημοσύνη στην αγορά ανανεώσιμων πηγών ενέργειας αποτιμάται σε πάνω από 16 δισεκατομμύρια δολάρια.

(Πηγή: Precedence Research)

Όχι μόνο μια ηλεκτρική ενέργεια, αλλά η τεχνητή νοημοσύνη έχει αυξανόμενες εφαρμογές στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η παγκόσμια αγορά αποτιμάται επί του παρόντος στα 16.19 δισεκατομμύρια δολάρια και αναμένεται να ξεπεράσει τα 114 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2032. Πρωτοπόρος είναι η περιοχή Ασίας-Ειρηνικού, που αντιστοιχεί σε μερίδιο αγοράς 4.4 δισεκατομμυρίων δολαρίων, που προβλέπεται να φτάσει τα 44.4 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2032.

Προβολές χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας AI

Είναι ένα πράγμα να κατανοήσουμε την κατανάλωση ενέργειας της τεχνητής νοημοσύνης σήμερα, αλλά αυτά τα στατιστικά στοιχεία χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας με τεχνητή νοημοσύνη διερευνούν την ανάπτυξη που βρίσκεται προ των πυλών.

12. Μέχρι το 2026, η IEA εκτιμά ότι η τεχνητή νοημοσύνη θα χρησιμοποιεί τόση ηλεκτρική ενέργεια με την Ιαπωνία.

(Πηγές: Vox, Data Commons)

Η Ιαπωνία έχει μεγάλο πληθυσμό άνω των 125 εκατομμυρίων ανθρώπων. Είναι επίσης στις 10 κορυφαίες χώρες που καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια. Η IEA προβλέπει ότι η χρήση ηλεκτρικής ενέργειας με τεχνητή νοημοσύνη θα ταιριάζει με ολόκληρη τη χώρα της Ιαπωνίας ήδη από το 2026.

13. Τα κέντρα δεδομένων τεχνητής νοημοσύνης θα μπορούσαν να προσθέσουν 323 τεραβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας στις ΗΠΑ έως το 2030.

(Πηγές: CNBC, Wells Fargo)

Καθώς η τεχνητή νοημοσύνη υιοθετείται ευρύτερα και οι εφαρμογές της γίνονται πιο περίπλοκες, η κατανάλωση ενέργειας πρέπει να αυξηθεί για να καλύψει τις αυξανόμενες απαιτήσεις.

Η Wells Fargo προβλέπει ότι η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας από τα κέντρα δεδομένων τεχνητής νοημοσύνης θα μπορούσε να προσθέσει 323 τεραβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας στις ΗΠΑ έως το 2030. Αυτό είναι επιβλητικά επτά φορές περισσότερο από την τρέχουσα κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στη Νέα Υόρκη.

14. Η NVIDIA θα αποστέλλει 1.5 εκατομμύρια διακομιστές AI ετησίως μέχρι το 2027.

(Πηγή: Scientific American)

Δεν είναι όλα τα παιχνίδια για τη NVIDIA. Ο κατασκευαστής καρτών και τσιπ βρίσκεται στην πρώτη γραμμή των διακομιστών τεχνητής νοημοσύνης και αναμένεται να φτάσει το 1.5 εκατομμύριο στην ετήσια αποστολή αυτών των εξειδικευμένων συστημάτων έως το 2027. Αυτό θα ισοδυναμούσε με 85.4 τεραβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας το χρόνο, περισσότερο από αυτό που καταναλώνουν πολλά μικρά έθνη .

15. Η AMD θα μπορούσε σύντομα να ανταγωνιστεί τη NVIDIA στην αγορά GPU της AI.

(Πηγή: Investors.com)

Η NVIDIA κυριαρχεί επί του παρόντος στην αγορά GPU AI με τη λύση full-stack A100 για υπολογιστές AI. Ωστόσο, οι αναλυτές πιστεύουν ότι η AMD θα μπορούσε ενδεχομένως να φτάσει το μερίδιο αγοράς του 20%, όχι πολύ πίσω από το συνολικό της μερίδιο αγοράς GPU.

Η συνεισφορά του στην τεχνητή νοημοσύνη έχει το πλεονέκτημα της ανταγωνιστικής απόδοσης αλλά σε πιο προσιτή τιμή.

16. Οι περισσότερες GPU που χρησιμοποιούνται για την τεχνητή νοημοσύνη θα καταναλώνουν 1,000 watt ηλεκτρικής ενέργειας έως το 2026.

(Πηγή: Barron's)

Καθώς αναπτύσσονται οι GPU της τεχνητής νοημοσύνης, η καθεμία θα απαιτεί κατά μέσο όρο 1,000 Watt ηλεκτρικής ενέργειας έως το 2026, μια αξιοσημείωτη αύξηση από τον μέσο όρο των 650 Watt που καταναλώνονται σήμερα.

17. Η τεχνητή νοημοσύνη θα συμβάλει σημαντικά στην προβλεπόμενη αύξηση κατά 80% της ζήτησης για κέντρα δεδομένων στις ΗΠΑ έως το 2030.

(Πηγή: S&P Global)

Η Navitas Semiconductor προβλέπει αύξηση της ζήτησης των αμερικανικών data center κατά 80% μεταξύ 2023 και 2030, με την πλειοψηφία να αποδίδεται στην ισχύ που απαιτείται για την εκπαίδευση μοντέλων AI, η οποία, όπως σημειώθηκε, είναι δύο έως τρεις φορές υψηλότερη από τις κανονικές εφαρμογές.

18. Η Αναζήτηση Google θα διπλασίαζε τη χρήση ενέργειας με τη μετάβαση σε διακομιστές μόνο με τεχνητή νοημοσύνη.

(Πηγή: Cell)

Μια πρόσφατη ακαδημαϊκή μελέτη σημειώνει ότι η Google αγκαλιάζει ολοένα και περισσότερο τους διακομιστές AI στις λειτουργίες αναζήτησης. Εάν ο γίγαντας άλλαζε ολόκληρη την πλευρά της αναζήτησης της επιχείρησης στην τεχνητή νοημοσύνη, θα διπλασίαζε την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία θα ήταν περίπου η ίδια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιεί η χώρα της Ιρλανδίας.

19. Οι εταιρείες φυσικού αερίου αναμένουν ότι η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας με τεχνητή νοημοσύνη θα προκαλέσει επιχειρηματική έκρηξη.

(Πηγή: CNBC)

Με ορισμένες εκτιμήσεις να υποδηλώνουν ότι η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας θα αυξηθεί κατά 20% έως το 2030 χάρη στην τεχνητή νοημοσύνη, οι παραγωγοί φυσικού αερίου πιστεύουν ότι μπορούν να καλύψουν το κενό όπου οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα αποτύχουν. Η τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε να οδηγήσει σε αύξηση της κατανάλωσης φυσικού αερίου έως και 10 δισεκατομμύρια κυβικά πόδια την ημέρα.

20. Ο Έλον Μασκ πιστεύει ότι δεν θα υπάρχει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτήσει όλα τα τσιπ τεχνητής νοημοσύνης μέχρι το 2025.

(Πηγή: Barron's)

Ακόμη και με το φυσικό αέριο και άλλες πηγές, το ερώτημα παραμένει: έχει ο κόσμος την ενεργειακή ικανότητα να συμβαδίσει με την αύξηση της χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας με τεχνητή νοημοσύνη; Ο επικεφαλής της SpaceX και της Tesla, Έλον Μασκ, πιστεύει ότι ακόμη και τον επόμενο χρόνο δεν θα υπάρχει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να λειτουργήσουν τα τσιπ που τροφοδοτούν την τεχνητή νοημοσύνη.

21. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα μπορούσαν να είναι η απάντηση.

(Πηγή: Barron's)

Η παγκόσμια ενεργειακή εταιρεία AES με έδρα τη Βιρτζίνια πρωτοστατεί στη μετάβαση στην καθαρή ενέργεια. Προβλέπει ότι τα κέντρα δεδομένων θα φτάσουν το 7.5% της συνολικής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στις ΗΠΑ έως το 2030, αλλά η δυνατότητα χρήσης ανανεώσιμης ενέργειας για τεχνητή νοημοσύνη είναι η ασφαλέστερη επιλογή για την καθαρή κάλυψη της ζήτησης.

22. Τα έξυπνα σπίτια που λειτουργούν με τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσαν να μειώσουν τις εκπομπές CO2 των νοικοκυριών κατά 40%.

(Πηγές: BI Team, GESI)

Ένα άλλο σημάδι ότι η άνοδος της τεχνητής νοημοσύνης δεν είναι καθόλου κακή για τον πλανήτη είναι η ικανότητά της να κάνει τα έξυπνα σπίτια πιο αποτελεσματικά. Η έρευνα δείχνει ότι τα έξυπνα συστήματα θέρμανσης θα μειώσουν την κατανάλωση αερίου κατά περίπου 5%, ενώ ο αυτοματισμός στα οικιακά ενεργειακά συστήματα θα μπορούσε να μειώσει τις μέσες εκπομπές CO2 του σπιτιού έως και 40%.

Σύνοψη

Δεν υπάρχει καμία αμφιβολία ότι Το AI είναι εδώ για να μείνει. Ωστόσο, εάν ο ρυθμός υιοθέτησης της τεχνητής νοημοσύνης ξεπερνά την ανάπτυξη της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, η διαθεσιμότητα ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να δυσκολευτεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις ενέργειας, οδηγώντας ενδεχομένως σε ελλείψεις ενέργειας ή αυξημένο ενεργειακό κόστος.

Όπως αποκαλύπτουν αυτές οι στατιστικές χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας AI, καταβάλλονται προσπάθειες για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης και ορισμένες από τις εφαρμογές της θα μπορούσαν να ωφελήσουν πραγματικά τον πλανήτη όσον αφορά την αυξημένη εστίαση στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και την ενεργειακή απόδοση εντός των σπιτιών.

Ωστόσο, καθώς η τεχνητή νοημοσύνη συνεχίζει να εξελίσσεται και να επεκτείνεται, η ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια είναι πιθανό να παραμείνει υψηλή.

Πηγές:

1. φωνή

2. S&P Global

3. Το χρήστη Barron

4. The New Yorker

5. Η Verge

6. Statista

7. Forbes

8. Yale

9. Συμμαχική έρευνα αγοράς

10. Statista

11. μέσο γεωγραφικό πλάτος

12. Έρευνα Προτεραιότητας

13. Data Commons

14. CNBC / Wells Fargo

15. Scientific American

16. Επενδυτές

17. Κύτταρο

18. Ομάδα BI

19. GESI