22 Järkyttävät tekoälyn sähkönkäyttötilastot vuodelta 2024 ja sen jälkeen

Tekoäly valloittaa maailmaa ja innovoi teollisuudenaloja tavoilla, joita ei koskaan uskottu mahdolliseksi. Mutta tänään murskasin numeroita löytääkseni järkyttävimmät tekoälyn sähkönkäyttötilastot.

Tekoälymallien ja -algoritmien kouluttamiseen ja kehittämiseen tarvittava valtava määrä dataa ja prosessointitehoa sekä päivittäisten pyyntöjen suuri kasvu vaatii valtavia määriä sähköä. Voimmeko mukautua vastaamaan tällaiseen kysyntään?

Katsotaan!

Tärkeimmät tekoälyn sähkönkäyttötilastot

Tekoälyn virrankulutus kasvaa eksponentiaalisesti. Nämä avaimet AI sähkötilastot osoittavat, missä olemme nyt ja mitä ongelmia maailma voi kohdata tulevaisuudessa.

• Vuonna 2022 tekoälyn osuus maailman energiankäytöstä oli 2 prosenttia – yhtä paljon kuin pieni maa.
• Vuoteen 2026 mennessä IEA arvioi, että tekoäly käyttää yhtä paljon sähköä kuin Japani.
• Tekoälymallien ja -palvelimien käyttäminen vaatii kaksi tai kolme kertaa enemmän tehoa kuin perinteiset sovellukset.
• Tekoäly tulee olemaan vahva osa Yhdysvaltojen palvelinkeskusten kysynnän ennustettua 80 prosentin kasvua vuoteen 2030 mennessä.
• ChatGPT-pyyntöjä tehdään 200 miljoonaa päivässä, mikä kuluttaa puoli miljoonaa kilowattituntia sähköä.
• GPT-3-malli kuluttaa yhtä paljon tehoa kuin 130 Yhdysvaltain kotia vuodessa.
• Elon Musk uskoo, että vuoteen 2025 mennessä ei ole tarpeeksi sähköä kaikkien tekoälysirujen käyttämiseen.

Globaalit tekoälyn sähkönkäyttötilastot

Nämä tekoälyn sähkönkäyttötilastot antavat maailmanlaajuisen yleiskatsauksen tekoälyn nykyisestä virrankulutuksesta.

1. Vuonna 2022 tekoälyn osuus maailman energiankäytöstä oli 2 % – yhtä paljon kuin pieni maa.

(Lähde: Vox)

Kansainvälinen energiajärjestö IEA varoitti, että pelkästään vuonna 2022 2 % maailman energiasta meni tekoälyyn ja kryptovaluuttaan liittyviin tehtäviin. Tämän tekniikan tukemiseen tarvittava infrastruktuuri vaatii sähkön lisäksi valtavia datakeskuksia, muoveja, metalleja, johtoja, vettä ja työvoimaa, mikä on myös huolta ympäristöstä.

2. Tekoälymallien ja -palvelimien käyttäminen vaatii kaksi tai kolme kertaa enemmän tehoa kuin perinteiset sovellukset.

(Lähde: S&P Global)

Tekoälyjärjestelmät toimivat tehokkailla palvelimilla palvelinkeskuksissa, jotka kuluttavat suuria määriä sähköä jäähdytyksen ja turvallisuuden ylläpitämiseen sekä nopean käsittelyn mahdollistamiseen.

Perinteinen konesalin teline käyttää 30-40 kW sähköä. Kun tekoäly yhdistetään prosessorien, kuten NVIDIA Grace Hopper H100:n, kanssa, tämä virrankulutus kasvaa kahdesta kolmeen kertaan.

3. AI GPU:t kuluttavat keskimäärin 650 wattia sähköä.

(Lähde: Barron's)

Tekoälytehtävät käyttävät GPU:ita, jotka kuluttavat huomattavasti enemmän energiaa kuin prosessorit. NVIDIAa lukuun ottamatta kaikkien AI GPU:iden yhteinen keskiarvo on tällä hetkellä 650 wattia, mikä kuluttaa huomattavasti enemmän virtaa kuin perinteiset huippuluokan näytönohjaimet, jotka ovat harvoin yli puolet tästä määrästä.

4. Joka päivä tehdään 200 miljoonaa ChatGPT-pyyntöä, mikä vastaa puoli miljoonaa kilowattituntia sähköä.

(Lähde: The New Yorker)

ChatGPT on vain yksi tekoälyjärjestelmä, mutta suosituimpana se kuluttaa hämmästyttävän paljon sähköä. Keskimäärin 200 miljoonalla generatiivinen tekoäly pyyntöä päivässä, mikä vastaa yli puolta miljoonaa kilowattituntia sähköä päivässä. Vertailun vuoksi keskimääräinen yhdysvaltalainen koti kuluttaa vain 29 kilowattituntia päivässä.

5. GPT-3-malli käyttää yhtä paljon tehoa kuin 130 Yhdysvaltain kotia vuodessa.

(Lähteet: The Verge, Statista)

Jo ennen kuin otamme huomioon uusimmat mallit, GPT-3-mallin harjoittelu kulutti jo yhtä paljon sähköä kuin 130 yhdysvaltalaista (1,300 200 MWh) ja XNUMX saksalaista kotia vuodessa. Suuren kielimallin kouluttaminen vie enemmän tehoa kuin mikään perinteinen palvelinkeskustehtävä, ja kulutus kasvaa vain, kun uusia malleja ilmaantuu, kehittyy ja tarvitaan enemmän dataa.

6. GPT-3 kuluttaa enemmän resursseja kuin maailman 20 tehokkainta supertietokonetta.

(Lähde: Forbes)

Kun tarkastellaan prosessointitehoa sähkön rinnalla, GPT-3 vaatii 800 petaflopsia, joka on saman verran prosessointitehoa kuin nykyiset 20 maailman tehokkainta supertietokonetta yhteensä.

7. Koneoppiminen kuluttaa 15 % Googlen palvelinkeskusten energiankulutuksesta.

(Lähde: Yale)

Google on yksi harvoista tekoälypioneereista, jotka ovat ennakkoluulottomia sähkönkäytön suhteen. Vuodesta 2024 lähtien hakujätti myöntää, että 15 prosenttia palvelinkeskuksensa energiankulutuksesta tulee nyt koneoppimisesta.

Tekoälyn energiamarkkinatilastot

Tekoälyn sähkön ja muun energian kulutus ei ole vain harkinnan arvoista. Tekoälyä käytetään myös näillä markkinoilla.

8. Tekoälyn arvo energiassa oli 4 miljardia dollaria.

(Lähde: Allied Market Research)

Tekoälyn energiamarkkinoiden arvoksi arvioitiin maailmanlaajuisesti 4.0 miljardia dollaria vuonna 2021, ja sen ennustetaan nousevan 19.8 miljardiin dollariin vuoteen 2031 mennessä. Osallistujia ovat älykkäät verkot, koneoppiminen sekä ilmastonmuutos ja päästöjen vähentämisvaikutukset.

9. Pohjois-Amerikan osuus maailmanlaajuisista tekoälyenergiamarkkinoista on 37.08 %.

(Lähde: Statisti)

Viimeisimmät saatavilla olevat tiedot vuodelta 2019 osoittavat, että Pohjois-Amerikka on maailman johtava tekoälyn energiamarkkinoilla 37.08 prosentin osuudellaan. Vuoden 2024 loppuun mennessä tämän arvon odotetaan olevan 7.78 miljardia dollaria.

10. Tekoälyllä on yli 50 erilaista sovellusta energiateollisuudessa.

(Lähde: Latitude Media)

Tuoreen arvion mukaan noin 100 energiaan liittyvää toimittajaa tarjoaa tekoälyratkaisuja ja yli 50 mahdollista sovellusta, mukaan lukien verkon ylläpito ja kuormituksen ennustaminen. 

11. Tekoälyn arvo uusiutuvan energian markkinoilla on yli 16 miljardia dollaria.

(Lähde: Precedence Research)

Tekoälyllä on kasvavia sovelluksia uusiutuvassa energiassa, ei vain sähkösika. Maailmanmarkkinoiden arvo on tällä hetkellä 16.19 miljardia dollaria, ja niiden odotetaan nousevan yli 114 miljardiin dollariin vuoteen 2032 mennessä. Johtava Aasian ja Tyynenmeren alue vastaa 4.4 miljardin dollarin markkinaosuutta, jonka ennustetaan nousevan 44.4 miljardiin dollariin vuoteen 2032 mennessä.

Tekoälyn sähkönkäyttöennusteet

On yksi asia ymmärtää tekoälyn virrankulutus nykyään, mutta nämä tekoälyn sähkönkäyttötilastot tutkivat kasvua, joka on aivan nurkan takana.

12. IEA arvioi, että tekoäly käyttää vuoteen 2026 mennessä yhtä paljon sähköä kuin Japani.

(Lähteet: Vox, Data Commons)

Japanin väkiluku on yli 125 miljoonaa ihmistä. Se on myös 10 eniten sähköä kuluttavan maan joukossa. IEA ennustaa, että tekoälyn sähkönkäyttö vastaa koko Japanin maata jo vuonna 2026.

13. Tekoälyn palvelinkeskukset voivat lisätä 323 terawattituntia sähköä Yhdysvalloissa vuoteen 2030 mennessä.

(Lähteet: CNBC, Wells Fargo)

Tekoälyn yleistyessä ja sen sovellusten monimutkaistuessa energiankulutuksen on lisättävä kasvaviin tarpeisiin vastaamiseksi.

Wells Fargo ennustaa, että tekoälyn palvelinkeskusten sähköntarve voi lisätä 323 terawattituntia sähköä Yhdysvalloissa vuoteen 2030 mennessä. Se on huimat seitsemän kertaa enemmän kuin nykyinen sähkönkulutus New Yorkissa.

14. NVIDIA toimittaa 1.5 miljoonaa tekoälypalvelinta vuodessa vuoteen 2027 mennessä.

(Lähde: Scientific American)

Kyse ei ole pelkästään NVIDIA-pelaamisesta. Korttien ja sirujen valmistaja on tekoälypalvelimien edelläkävijä, ja sen odotetaan saavuttavan 1.5 miljoonan vuosittaisen näiden erikoisjärjestelmien toimituksen vuoteen 2027 mennessä. Tämä vastaisi 85.4 terawattituntia sähköä vuodessa, mikä on enemmän kuin monet pienet maat kuluttavat .

15. AMD voi pian kilpailla NVIDIA:n kanssa tekoälyn GPU-markkinoilla.

(Lähde: Investors.com)

NVIDIA hallitsee tällä hetkellä tekoälyn GPU-markkinoita täyden pinon A100-ratkaisullaan tekoälylaskentaan. Analyytikot uskovat kuitenkin, että AMD voisi saavuttaa 20 prosentin markkinaosuuden, mikä ei ole kovinkaan paljon jäljessä GPU-markkinaosuudestaan.

Sen AI-panoksen etuna on kilpailukykyinen suorituskyky, mutta edullisempaan hintaan.

16. Useimmat tekoälyyn käytetyt GPU:t kuluttavat 1,000 2026 wattia sähköä vuoteen XNUMX mennessä.

(Lähde: Barron's)

Tekoälyprosessorien kehittyessä jokainen niistä tarvitsee keskimäärin 1,000 2026 wattia sähköä vuoteen 650 mennessä, mikä on huomattava lisäys nykyiseen XNUMX wattiin keskimäärin.

17. Tekoäly myötävaikuttaa vahvasti 80 prosentin ennustettuun palvelinkeskusten kysynnän kasvuun Yhdysvalloissa vuoteen 2030 mennessä.

(Lähde: S&P Global)

Navitas Semiconductor ennustaa palvelinkeskusten kysynnän kasvavan Yhdysvalloissa 80 % vuosina 2023–2030, ja suurin osa tästä johtuu tekoälymallien kouluttamiseen tarvittavasta tehosta, joka, kuten todettiin, on XNUMX-XNUMX kertaa tavallisiin sovelluksiin verrattuna.

18. Google Search kaksinkertaistaisi energiankulutuksensa siirtymällä vain tekoälyä käyttäviin palvelimiin.

(Lähde: Cell)

Tuoreen akateemisen tutkimuksen mukaan Google ottaa yhä enemmän tekoälypalvelimia mukaan hakutoimintoihinsa. Jos jättiläinen vaihtaisi koko yrityksensä hakupuolen tekoälyyn, se kaksinkertaistaisi sähkönkulutuksensa, mikä olisi suunnilleen saman verran kuin Irlannin maa käyttää sähköä.

19. Maakaasuyhtiöt odottavat tekoälyn sähkön kysynnän aiheuttavan liiketoimintabuumin.

(Lähde: CNBC)

Joidenkin arvioiden mukaan sähkön kysyntä kasvaa 20 prosenttia vuoteen 2030 mennessä tekoälyn ansiosta, joten maakaasun tuottajat uskovat voivansa täyttää aukon, jossa uusiutuvat energialähteet epäonnistuvat. Tekoäly voi lisätä maakaasun kulutusta jopa 10 miljardia kuutiojalkaa päivässä.

20. Elon Musk uskoo, että vuoteen 2025 mennessä ei ole tarpeeksi sähköä kaikkien tekoälysirujen käyttämiseen.

(Lähde: Barron's)

Jopa maakaasun ja muiden lähteiden kanssa kysymys jää: onko maailmassa edes energiakapasiteettia pysyäkseen AI-sähkön käytön kasvun tahdissa? SpaceX:n ja Teslan päällikkö Elon Musk uskoo, että ensi vuonnakaan ei ole tarpeeksi sähköä tekoälyä käyttävien sirujen käyttämiseen.

21. Uusiutuva energia voisi olla vastaus.

(Lähde: Barron's)

Virginiassa toimiva maailmanlaajuinen energiayhtiö AES on siirtymässä puhtaaseen energiaan. Se ennustaa, että datakeskukset saavuttavat 7.5 % Yhdysvaltojen sähkön kokonaiskulutuksesta vuoteen 2030 mennessä, mutta uusiutuvan energian käyttö tekoälyyn on turvallisin vaihtoehto vastata kysyntään puhtaasti.

22. Tekoälykodit voisivat vähentää kotitalouksien CO2-päästöjä 40 %.

(Lähteet: BI Team, GESI)

Toinen merkki siitä, että tekoälyn nousu ei ole pahasta planeetalle, on sen kyky tehdä älykkäistä kodeista tehokkaampia. Tutkimusten mukaan älykkäät lämmitysjärjestelmät vähentäisivät kaasun kulutusta noin 5 %, kun taas kodin energiajärjestelmien automaatio voisi vähentää keskimääräisen kodin CO2-päästöjä jopa 40 %.

Yhteenveto

Ei ole kyse siitä AI on tullut jäädäkseen. Jos tekoälyn käyttöönotto on kuitenkin nopeampaa kuin sähköntuotannon kasvu, sähkön saatavuudella voi olla vaikeuksia pysyä tehontarpeessa, mikä voi johtaa tehopulaan tai kohonneisiin energiakustannuksiin.

Kuten nämä tekoälyn sähkönkäyttötilastot paljastavat, tekoälyjärjestelmien energiatehokkuutta pyritään parantamaan, ja jotkin sen sovellukset voisivat itse asiassa hyödyttää planeettaamme keskittymällä entistä enemmän uusiutuviin energialähteisiin ja energiatehokkuuteen kodeissa.

Tekoälyn kehittyessä ja laajentuessa sähkön kysyntä todennäköisesti säilyy edelleen korkeana.

Lähteet:

1. vox

2. S&P Global

3. Barron n

4. New Yorker

5. Verge

6. Statista

7. Forbes

8. Yale

9. Liittoutuneiden markkinatutkimus

10. Statista

11. keskimääräinen leveysaste

12. Ennakkotutkimus

13. Data Commons

14. CNBC / Wells Fargo

15. Scientific American

16. Sijoittajat

17. Solu

18. BI-tiimi

19. GESI