22 آمار تکان دهنده استفاده از برق هوش مصنوعی برای سال 2024 و پس از آن

هوش مصنوعی با طوفان و نوآوری در صنایع جهان را به شیوه‌هایی که هرگز تصور نمی‌شد ممکن می‌دانست، در دست گرفته است. اما امروز، اعداد را خرد کردم تا تکان دهنده ترین آمار مصرف برق هوش مصنوعی را پیدا کنم.

حجم انبوه داده و قدرت پردازشی که برای آموزش و توسعه مدل‌ها و الگوریتم‌های هوش مصنوعی لازم است، و همچنین افزایش شدید درخواست‌های روزانه، به مقادیر زیادی برق نیاز دارد. آیا می‌توانیم با چنین تقاضایی سازگار شویم؟

اجازه بدید ببینم!

آمارهای کلیدی استفاده از برق با هوش مصنوعی

مصرف برق هوش مصنوعی به طور تصاعدی در حال رشد است. این کلیدها AI آمار برق نشان می دهد که ما در حال حاضر کجا هستیم و مشکلاتی که جهان در آینده ممکن است با آن مواجه شود.

• در سال 2022، هوش مصنوعی 2 درصد از مصرف انرژی جهانی را به خود اختصاص داد - به اندازه یک کشور کوچک.
• تا سال 2026، آژانس بین المللی انرژی تخمین می زند که هوش مصنوعی به اندازه ژاپن از برق استفاده خواهد کرد.
• اجرای مدل‌ها و سرورهای هوش مصنوعی به دو تا سه برابر قدرت برنامه‌های معمولی نیاز دارد.
• هوش مصنوعی نقش مهمی در افزایش 80 درصدی تقاضای مرکز داده ایالات متحده تا سال 2030 خواهد داشت.
• روزانه 200 میلیون درخواست ChatGPT ارسال می شود که نیم میلیون کیلووات ساعت برق مصرف می کند.
• مدل GPT-3 به اندازه 130 خانه در ایالات متحده در سال انرژی مصرف می کند.
• ایلان ماسک معتقد است تا سال 2025 برق کافی برای تامین انرژی تمام تراشه های هوش مصنوعی وجود نخواهد داشت.

آمار جهانی استفاده از برق هوش مصنوعی

این آمار مصرف برق هوش مصنوعی یک نمای کلی از سطوح فعلی مصرف برق هوش مصنوعی ارائه می دهد.

1. در سال 2022، هوش مصنوعی 2 درصد از مصرف انرژی جهانی را به خود اختصاص داد - به اندازه یک کشور کوچک.

(منبع: Vox)

آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) هشدار داد که تنها در سال 2022، 2 درصد از انرژی جهان صرف انجام وظایف مرتبط با هوش مصنوعی و ارزهای دیجیتال شده است. علاوه بر برق، زیرساخت‌های مورد نیاز برای پشتیبانی از این فناوری به مراکز داده وسیع، پلاستیک، فلزات، سیم‌کشی، آب و نیروی کار نیاز دارد که باعث نگرانی محیط‌زیست نیز می‌شود.

2. اجرای مدل ها و سرورهای هوش مصنوعی به دو تا سه برابر قدرت برنامه های معمولی نیاز دارد.

(منبع: S&P Global)

سیستم‌های هوش مصنوعی بر روی سرورهای قدرتمند در مراکز داده اجرا می‌شوند که برای حفظ سرمایش و امنیت، مقادیر زیادی برق مصرف می‌کنند و پردازش با سرعت بالا را تسهیل می‌کنند.

یک رک سنتی در یک مرکز داده بین 30-40 کیلووات برق مصرف می کند. هنگامی که هوش مصنوعی با پردازنده هایی مانند NVIDIA Grace Hopper H100 ترکیب می شود، این مصرف انرژی دو تا سه برابر افزایش می یابد.

3. پردازنده های گرافیکی هوش مصنوعی به طور متوسط ​​650 وات برق مصرف می کنند.

(منبع: Barron's)

وظایف هوش مصنوعی از پردازنده‌های گرافیکی استفاده می‌کنند که در مقایسه با پردازنده‌های مرکزی، انرژی بسیار بیشتری مصرف می‌کنند. جدای از NVIDIA، میانگین رایج برای همه پردازنده‌های گرافیکی هوش مصنوعی در حال حاضر 650 وات است که به طور قابل‌توجهی نسبت به کارت‌های گرافیک پیشرفته سنتی که به ندرت بیش از نصف این مقدار هستند، انرژی بیشتری مصرف می‌کنند.

4. هر روز 200 میلیون درخواست ChatGPT ارسال می شود که معادل نیم میلیون کیلووات ساعت برق است.

(منبع: نیویورکر)

ChatGPT تنها یک سیستم هوش مصنوعی است، اما به عنوان محبوب ترین، مقدار خیره کننده ای برق مصرف می کند. با میانگین 200 میلیون هوش مصنوعی مولد تقاضا در روز، این معادل بیش از نیم میلیون کیلووات ساعت برق در روز است. در مقایسه، یک خانه متوسط ​​در ایالات متحده فقط بیست و نه کیلووات ساعت در روز مصرف می کند.

5. مدل GPT-3 به اندازه 130 خانه در ایالات متحده در سال انرژی مصرف می کند.

(منابع: The Verge, Statista)

حتی قبل از اینکه آخرین مدل‌ها را در نظر بگیریم، آموزش مدل GPT-3 به اندازه 130 خانه آمریکایی (1,300 مگاوات ساعت) و 200 خانه آلمانی در یک سال، برق مصرف می‌کرد. آموزش یک مدل زبان بزرگ نسبت به هر کار مرکز داده سنتی قدرت بیشتری می‌گیرد و این مصرف تنها زمانی افزایش می‌یابد که مدل‌های جدید ظهور، تکامل یافته و به داده‌های بیشتری نیاز دارند.

6. GPT-3 نسبت به 20 ابررایانه قدرتمند جهان منابع بیشتری مصرف می کند.

(منبع: فوربس)

وقتی به قدرت پردازش در کنار برق نگاه می کنیم، GPT-3 به 800 پتافلاپ نیاز دارد، همان مقدار قدرت پردازشی که 20 ابرکامپیوتر قدرتمند کنونی جهان روی هم رفته است.

7. 15 درصد از مصرف انرژی مرکز داده گوگل توسط یادگیری ماشینی مصرف می شود.

(منبع: Yale)

گوگل یکی از معدود پیشگامان هوش مصنوعی است که در مورد مصرف برق صحبت می کند. از سال 2024، غول جستجو اذعان می کند که 15 درصد از مصرف انرژی مرکز داده آن در حال حاضر از یادگیری ماشینی است.

آمار بازار انرژی هوش مصنوعی

این فقط مصرف برق و سایر انرژی ها توسط هوش مصنوعی نیست که ارزش بررسی دارد. هوش مصنوعی در این بازارها نیز مستقر است.

8. هوش مصنوعی در انرژی 4 میلیارد دلار ارزش داشت.

(منبع: Allied Market Research)

هوش مصنوعی در بازار انرژی در سال 4.0 در سطح جهان 2021 میلیارد دلار ارزش داشت و پیش بینی می شود تا سال 19.8 به 2031 میلیارد دلار برسد. مشارکت کنندگان شامل شبکه های هوشمند، یادگیری ماشین، و تغییرات آب و هوا و اثرات کاهش انتشار هستند.

9. آمریکای شمالی 37.08 درصد از بازار جهانی انرژی هوش مصنوعی را در اختیار دارد.

(منبع: آمار)

آخرین داده های موجود از سال 2019 نشان می دهد که آمریکای شمالی با داشتن 37.08 درصد سهم، رهبر جهانی در بازار انرژی هوش مصنوعی است. تا پایان سال 2024، انتظار می‌رود که ارزش آن به 7.78 میلیارد دلار برسد.

10. هوش مصنوعی بیش از 50 کاربرد مختلف در صنعت انرژی دارد.

(منبع: Latitude Media)

یک تخمین اخیر نشان داد که حدود 100 فروشنده مرتبط با انرژی راه حل های هوش مصنوعی را با بیش از 50 کاربرد ممکن از جمله تعمیر و نگهداری شبکه و پیش بینی بار ارائه می دهند. 

11. هوش مصنوعی در بازار انرژی های تجدیدپذیر بیش از 16 میلیارد دلار ارزش دارد.

(منبع: پیشینه پژوهی)

هوش مصنوعی نه تنها یک گراز برق است، بلکه کاربردهای رو به رشدی در انرژی های تجدیدپذیر دارد. ارزش بازار جهانی در حال حاضر 16.19 میلیارد دلار است و انتظار می رود تا سال 114 به بیش از 2032 میلیارد دلار برسد. منطقه آسیا-اقیانوسیه پیشرو است که معادل 4.4 میلیارد دلار سهم بازار است که پیش بینی می شود تا سال 44.4 به 2032 میلیارد دلار برسد.

پیش بینی استفاده از برق هوش مصنوعی

درک میزان مصرف برق هوش مصنوعی امروز یک چیز است، اما این آمار مصرف برق هوش مصنوعی رشدی را که در این نزدیکی است بررسی می کند.

12. تا سال 2026، آژانس بین المللی انرژی تخمین می زند که هوش مصنوعی به اندازه ژاپن برق مصرف خواهد کرد.

(منابع: Vox، Data Commons)

ژاپن بیش از 125 میلیون نفر جمعیت دارد. همچنین در بین 10 کشور مصرف کننده برق قرار دارد. آژانس بین‌المللی انرژی پیش‌بینی می‌کند که استفاده از برق هوش مصنوعی تا سال 2026 با کل کشور ژاپن برابری می‌کند.

13. مراکز داده هوش مصنوعی می توانند تا سال 323 به 2030 تراوات ساعت برق در ایالات متحده اضافه کنند.

(منابع: CNBC، Wells Fargo)

همانطور که هوش مصنوعی به طور گسترده پذیرفته می شود و کاربردهای آن پیچیده تر می شود، مصرف انرژی باید افزایش یابد تا نیازهای رو به رشد برآورده شود.

Wells Fargo پیش‌بینی می‌کند که تقاضای برق از مراکز داده هوش مصنوعی می‌تواند تا سال 323 به 2030 تراوات ساعت برق در ایالات متحده اضافه کند. این میزان بسیار زیاد هفت برابر بیشتر از مصرف برق فعلی شهر نیویورک است.

14. NVIDIA تا سال 1.5 سالانه 2027 میلیون سرور هوش مصنوعی ارسال خواهد کرد.

(منبع: Scientific American)

همه چیز در مورد بازی برای NVIDIA نیست. این سازنده کارت و تراشه در خط مقدم سرورهای هوش مصنوعی قرار دارد و انتظار می‌رود تا سال 1.5 به 2027 میلیون نفر در سالانه ارسال این سیستم‌های تخصصی برسد. این معادل 85.4 تراوات ساعت برق در سال است که بیشتر از میزان مصرف بسیاری از کشورهای کوچک است. .

15. AMD به زودی می تواند رقیب NVIDIA در بازار پردازنده های گرافیکی هوش مصنوعی باشد.

(منبع: Investors.com)

انویدیا در حال حاضر با راه حل فول استک A100 برای محاسبات هوش مصنوعی بر بازار پردازنده های گرافیکی هوش مصنوعی تسلط دارد. با این حال، تحلیلگران بر این باورند که AMD به طور بالقوه می تواند به 20 درصد از سهم بازار برسد، که خیلی از سهم بازار پردازنده گرافیکی خود فاصله زیادی ندارد.

سهم هوش مصنوعی آن از مزایای عملکرد رقابتی اما با قیمت مقرون به صرفه تر برخوردار است.

16. اکثر پردازنده های گرافیکی مورد استفاده برای هوش مصنوعی تا سال 1,000 2026 وات برق مصرف می کنند.

(منبع: Barron's)

با توسعه پردازنده های گرافیکی هوش مصنوعی، تا سال 1,000 هر کدام به طور متوسط ​​به 2026 وات برق نیاز دارند که نسبت به میانگین 650 وات مصرفی امروز افزایش قابل توجهی دارد.

17. هوش مصنوعی نقش مهمی در افزایش 80 درصدی پیش بینی شده تقاضای مرکز داده ایالات متحده تا سال 2030 خواهد داشت.

(منبع: S&P Global)

Navitas Semiconductor پیش‌بینی می‌کند که تقاضای مرکز داده ایالات متحده بین سال‌های 80 تا 2023 به میزان 2030 درصد افزایش یابد، که بیشتر آن به قدرت مورد نیاز برای آموزش مدل‌های هوش مصنوعی نسبت داده می‌شود که، همانطور که اشاره شد، بین دو تا سه برابر بیشتر از برنامه‌های معمولی است.

18. جستجوی گوگل با تغییر به سرورهای فقط هوش مصنوعی مصرف انرژی خود را دو برابر می کند.

(منبع: سلول)

یک مطالعه آکادمیک اخیر اشاره می کند که گوگل به طور فزاینده ای از سرورهای هوش مصنوعی در عملکردهای جستجو استقبال می کند. اگر این غول تمام بخش جستجوی کسب و کار خود را به هوش مصنوعی تغییر دهد، مصرف برق خود را دو برابر خواهد کرد که تقریباً همان مقدار برق مصرفی کشور ایرلند خواهد بود.

19. شرکت های گاز طبیعی انتظار دارند تقاضای برق با هوش مصنوعی باعث رونق کسب و کار شود.

(منبع: CNBC)

برخی از تخمین‌ها حاکی از آن است که تقاضای برق تا سال 20 به لطف هوش مصنوعی 2030 درصد افزایش خواهد یافت، تولیدکنندگان گاز طبیعی معتقدند که می‌توانند شکافی را که انرژی‌های تجدیدپذیر با شکست مواجه می‌شوند، پر کنند. هوش مصنوعی می تواند منجر به افزایش مصرف گاز طبیعی تا 10 میلیارد فوت مکعب در روز شود.

20. ایلان ماسک معتقد است تا سال 2025 برق کافی برای تامین انرژی تمام تراشه های هوش مصنوعی وجود نخواهد داشت.

(منبع: Barron's)

حتی با وجود گاز طبیعی و سایر منابع، این سوال باقی می ماند: آیا جهان حتی ظرفیت انرژی برای همگام شدن با رشد استفاده از برق هوش مصنوعی را دارد؟ ایلان ماسک، رئیس اسپیس ایکس و تسلا معتقد است که حتی تا سال آینده برق کافی برای راه اندازی تراشه هایی که هوش مصنوعی را تامین می کنند، وجود نخواهد داشت.

21. انرژی های تجدیدپذیر می تواند راه حل باشد.

(منبع: Barron's)

شرکت انرژی جهانی AES مستقر در ویرجینیا در حال پیشروی انتقال به انرژی پاک است. پیش‌بینی می‌کند مراکز داده تا سال 7.5 به 2030 درصد از کل مصرف برق ایالات متحده می‌رسند، اما توانایی استفاده از انرژی تجدیدپذیر برای هوش مصنوعی امن‌ترین گزینه برای پاسخگویی به تقاضا است.

22. خانه‌های هوشمند با هوش مصنوعی می‌توانند انتشار CO2 خانگی را تا 40 درصد کاهش دهند.

(منابع: BI Team، GESI)

یکی دیگر از نشانه‌هایی که نشان می‌دهد ظهور هوش مصنوعی برای کره زمین بد نیست، توانایی آن در کارآمدتر کردن خانه‌های هوشمند است. تحقیقات نشان می‌دهد که سیستم‌های گرمایش هوشمند مصرف گاز را تا حدود 5 درصد کاهش می‌دهند، در حالی که اتوماسیون در سیستم‌های انرژی خانگی می‌تواند میانگین انتشار CO2 خانه را تا 40 درصد کاهش دهد.

خلاصه

شکی نیست که هوش مصنوعی اینجاست تا بماند. با این حال، اگر میزان پذیرش هوش مصنوعی از رشد تولید برق پیشی بگیرد، در دسترس بودن برق ممکن است برای تامین نیازهای برق با مشکل مواجه شود که به طور بالقوه منجر به کمبود نیرو یا افزایش هزینه های انرژی می شود.

همانطور که این آمار مصرف برق هوش مصنوعی نشان می‌دهد، تلاش‌هایی برای بهبود بهره‌وری انرژی سیستم‌های هوش مصنوعی انجام می‌شود و برخی از کاربردهای آن در واقع می‌تواند از نظر افزایش تمرکز بر انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی در خانه‌ها به نفع کره زمین باشد.

با این حال، با ادامه تکامل و گسترش هوش مصنوعی، تقاضا برای برق همچنان بالا خواهد ماند.

منابع:

1. بورسی

2. S&P Global

3. است بارون

4. نیویورکر

5. در آستانه

6. Statista

7. فوربس

8. ییل

9. تحقیقات بازار متفقین

10. Statista

11. رسانه Latitude

12. تحقیقات ترجیحی

13. داده های مشترک

14. CNBC / ولز فارگو

15. علمی آمریکا

16. سرمایه گذاران

17. سلول

18. تیم BI

19. GESI