22 סטטיסטיקות שימוש מזעזעות בחשמל בינה מלאכותית לשנת 2024 ואילך

בינה מלאכותית כובשת את העולם בסערה ומחדשת תעשיות בדרכים שלא חשבו שאפשריות. אבל היום, חיברתי את המספרים כדי למצוא את הנתונים הסטטיסטיים המזעזעים ביותר של שימוש בחשמל בינה מלאכותית.

כמות הנתונים העצומה וכוח העיבוד שנדרש כדי לאמן ולפתח מודלים ואלגוריתמים של AI, כמו גם העלייה הגדולה בבקשות היומיות, דורשות כמויות עצומות של חשמל. האם נוכל להסתגל לביקוש כזה?

בוא נראה!

סטטיסטיקות עיקריות של שימוש בחשמל בינה מלאכותית

צריכת החשמל של AI גדלה באופן אקספוננציאלי. המפתחות האלה AI נתונים סטטיסטיים על חשמל מדגימים היכן אנו נמצאים כעת ואת הבעיות שהעולם עלול להתמודד איתם בעתיד.

• בשנת 2022, בינה מלאכותית תרמה ל-2% מצריכת האנרגיה העולמית - כמו מדינה קטנה.
• עד 2026, ה-IEA מעריך שבינה מלאכותית תשתמש בכמות חשמל כמו יפן.
• הפעלת דגמי ושרתים של בינה מלאכותית דורשת פי שניים עד שלושה מהעוצמה של יישומים רגילים.
• בינה מלאכותית תתרום חזק לעלייה החזויה של 80% בביקוש למרכזי נתונים בארה"ב עד 2030.
• 200 מיליון בקשות ChatGPT מתבצעות בכל יום, שצורכת עד חצי מיליון קילוואט-שעה של חשמל.
• דגם ה-GPT-3 משתמש בכוח כמו 130 בתים בארה"ב בשנה.
• אילון מאסק מאמין שלא יהיה מספיק חשמל כדי להפעיל את כל שבבי הבינה המלאכותית עד 2025.

סטטיסטיקה גלובלית של שימוש בחשמל בינה מלאכותית

נתונים סטטיסטיים אלה של שימוש בחשמל בינה מלאכותית נותנים סקירה כללית של הרמות הנוכחיות של צריכת חשמל בינה מלאכותית.

1. בשנת 2022, בינה מלאכותית תרמה ל-2% מצריכת האנרגיה העולמית - כמו מדינה קטנה.

(מקור: ווקס)

סוכנות האנרגיה הבינלאומית (IEA) הזהירה כי בשנת 2022 לבדה, 2% מהאנרגיה העולמית הלכו להפעלת AI ומשימות הקשורות למטבעות קריפטוגרפיים. בנוסף לחשמל, התשתית הדרושה לגיבוי הטכנולוגיה הזו דורשת מרכזי נתונים עצומים, פלסטיק, מתכות, חיווט, מים ועבודה, מה שמעורר גם דאגה לאיכות הסביבה.

2. הפעלת דגמי ושרתים בינה מלאכותית דורשת פי שניים עד שלושה מהעוצמה של יישומים רגילים.

(מקור: S&P Global)

מערכות בינה מלאכותית פועלות על שרתים רבי עוצמה במרכזי נתונים, אשר צורכים כמויות גדולות של חשמל כדי לשמור על קירור ואבטחה, ולהקל על עיבוד מהיר.

מתלה מסורתי במרכז נתונים משתמש בין 30-40 קילוואט של חשמל. כאשר בינה מלאכותית נזרקת לתערובת עם מעבדים כמו NVIDIA Grace Hopper H100, צריכת החשמל הזו מוגברת פי שניים עד שלושה.

3. גרפי AI צורכים 650 וואט חשמל בממוצע.

(מקור: Barron's)

משימות AI משתמשות במעבדי GPU, שצורכים כמות גדולה יותר של אנרגיה בהשוואה למעבדים. מלבד NVIDIA, הממוצע המשותף לכל מעבדי הבינה המלאכותית הוא כיום 650 וואט, הרבה יותר זוללים בצריכת חשמל מכרטיסים גרפיים מסורתיים מהקצה העליון, שלעתים רחוקות הם יותר ממחצית הכמות הזו.

4. ישנן 200 מיליון בקשות ChatGPT המבוצעות מדי יום, זהה לחצי מיליון קילוואט-שעה של חשמל.

(מקור: הניו יורקר)

ChatGPT היא רק מערכת AI אחת, אבל בתור הפופולרית ביותר, היא צורכת כמות מדהימה של חשמל. עם ממוצע של 200 מיליון AI ייצור בקשות ביום, זה שווה ליותר מחצי מיליון קילוואט-שעה של חשמל ביום. לשם השוואה, בית ממוצע בארה"ב צורך רק עשרים ותשעה קילוואט-שעה ביום.

5. דגם ה-GPT-3 משתמש בכוח כמו 130 בתים בארה"ב בשנה.

(מקורות: The Verge, Statista)

עוד לפני שנפרט את הדגמים העדכניים ביותר, הכשרת דגם ה-GPT-3 כבר צרכה חשמל כמו 130 בתים בארה"ב (1,300 MWh) ו-200 בתים גרמניים בשנה. אימון מודל שפה גדול לוקח יותר כוח מכל משימת מרכז נתונים מסורתית וצריכה זו רק עולה ככל שמודלים חדשים צצים, מתפתחים ודורשים יותר נתונים.

6. GPT-3 צורך יותר משאבים מ-20 מחשבי העל החזקים בעולם.

(מקור: פורבס)

כאשר מסתכלים על כוח עיבוד לצד חשמל, GPT-3 דורש 800 petaflops, אותה כמות כוח עיבוד כמו 20 מחשבי העל החזקים ביותר בעולם כיום ביחד.

7. 15% מצריכת האנרגיה של מרכז הנתונים של גוגל נצרך על ידי למידת מכונה.

(מקור: ייל)

גוגל היא אחת מחלוצות הבינה המלאכותית הבודדות שמתמחות בשימוש בחשמל. נכון לשנת 2024, ענקית החיפוש מודה ש-15% מצריכת האנרגיה של מרכז הנתונים שלה מגיע כעת מלמידת מכונה.

סטטיסטיקות שוק האנרגיה של AI

לא רק צריכת חשמל ואנרגיה אחרת על ידי בינה מלאכותית שווה לשקול. AI נפרס גם בשווקים אלה.

8. AI באנרגיה הוערך ב-4 מיליארד דולר.

(מקור: Allied Market Research)

בינה מלאכותית בשוק האנרגיה הוערכה ב-4.0 מיליארד דולר ברחבי העולם בשנת 2021 וצפוי להגיע ל-19.8 מיליארד דולר עד 2031. התורמים כוללים רשתות חכמות, למידת מכונה, ושינויי אקלים והשפעות הפחתת פליטות.

9. לצפון אמריקה יש נתח של 37.08% משוק האנרגיה העולמי של AI.

(מקור: סטטיסטי)

הנתונים הזמינים האחרונים משנת 2019 מראים שצפון אמריקה היא המובילה העולמית בשוק האנרגיה של בינה מלאכותית, המחזיקה בנתח של 37.08%. עד סוף 2024, זה צפוי להיות מוערך ב-7.78 מיליארד דולר.

10. ל-AI יש יותר מ-50 יישומים שונים בתעשיית האנרגיה.

(מקור: Latitude Media)

הערכה עדכנית חשפה כ-100 ספקים הקשורים לאנרגיה המציעים פתרונות בינה מלאכותית, עם יותר מ-50 יישומים אפשריים, כולל תחזוקת רשת וחיזוי עומסים. 

11. AI בשוק האנרגיה המתחדשת מוערך בלמעלה מ-16 מיליארד דולר.

(מקור: מחקר קדימות)

לא רק חזיר חשמל, ל-AI יש יישומים הולכים וגדלים באנרגיה מתחדשת. השוק העולמי מוערך כיום ב-16.19 מיליארד דולר וצפוי להגיע ליותר מ-114 מיליארד דולר עד 2032. מוביל הוא אזור אסיה-פסיפיק, המשווה לנתח שוק של 4.4 מיליארד דולר, הצפוי להגיע ל-44.4 מיליארד דולר עד 2032.

תחזיות שימוש בחשמל בינה מלאכותית

זה דבר אחד להבין את צריכת החשמל של בינה מלאכותית כיום, אבל סטטיסטיקות השימוש בחשמל בינה מלאכותית חוקרות את הצמיחה שנמצאת ממש מעבר לפינה.

12. עד 2026, ה-IEA מעריך כי AI תשתמש בכמות חשמל כמו יפן.

(מקורות: Vox, Data Commons)

ביפן יש אוכלוסייה גדולה של למעלה מ-125 מיליון איש. זה גם ב-10 המדינות הצורכות חשמל המובילות. ה-IEA צופה כי השימוש בחשמל AI יתאים לכל מדינת יפן כבר ב-2026.

13. מרכזי נתונים של AI יכולים להוסיף 323 טרה-וואט-שעה של חשמל בארה"ב עד 2030.

(מקורות: CNBC, וולס פארגו)

ככל שה-AI הופך לאמץ נרחב יותר והיישומים שלו הופכים מורכבים יותר, צריכת האנרגיה חייבת לעלות כדי לעמוד בדרישות ההולכות וגדלות.

וולס פארגו צופה שהביקוש לחשמל ממרכזי נתונים בינה מלאכותית עשוי להוסיף 323 טרה-וואט-שעה של חשמל בארה"ב עד 2030. זה פי שבעה יותר מצריכת החשמל הנוכחית של ניו יורק.

14. NVIDIA תשלח 1.5 מיליון שרתי AI בשנה עד 2027.

(מקור: Scientific American)

זה לא הכל על גיימינג עבור NVIDIA. יצרנית הכרטיסים והשבבים נמצאת בחזית שרתי הבינה המלאכותית וצפוי להגיע ל-1.5 מיליון במשלוח השנתי של מערכות מיוחדות אלה עד 2027. זה ישתווה ל-85.4 טרה-וואט-שעה של חשמל בשנה, יותר ממה שמדינות קטנות רבות צורכות .

15. AMD עשויה להתחרות בקרוב ב-NVIDIA בשוק ה-AI GPU.

(מקור: Investors.com)

NVIDIA שולטת כיום בשוק ה-AI GPU עם פתרון ה-A100 המלא שלה עבור מחשוב AI. עם זאת, אנליסטים מאמינים ש-AMD עשויה להגיע ל-20% נתח שוק, לא הרחק מאחורי נתח השוק הכולל של GPU.

לתרומת הבינה המלאכותית שלה יש יתרון של ביצועים תחרותיים אך במחיר סביר יותר.

16. רוב ה-GPUs המשמשים עבור AI יצרכו 1,000 וואט חשמל עד 2026.

(מקור: Barron's)

ככל שמעבדי AI מתפתחים, כל אחד מהם ידרוש ממוצע של 1,000 וואט חשמל עד 2026, עלייה בולטת מהממוצע של 650 וואט הנצרך כיום.

17. בינה מלאכותית תתרום חזק לעלייה החזויה של 80% בביקוש למרכזי נתונים בארה"ב עד 2030.

(מקור: S&P Global)

Navitas Semiconductor צופה עלייה של 80% בביקוש למרכזי הנתונים בארה"ב בין 2023 ל-2030, כאשר רוב זה מיוחס לכוח הדרוש לאימון דגמי AI, אשר, כאמור, גבוה פי שניים עד פי שלושה מיישומים רגילים.

18. חיפוש גוגל יכפיל את צריכת האנרגיה שלו על ידי מעבר לשרתים AI בלבד.

(מקור: תא)

מחקר אקדמי שנערך לאחרונה מציין שגוגל מאמצת יותר ויותר שרתי AI בפונקציות החיפוש. אם הענקית תעביר את כל צד החיפוש שלה בעסק לבינה מלאכותית, היא תכפיל את צריכת החשמל שלה, שתהיה בערך אותה כמות חשמל שבה משתמשת מדינת אירלנד.

19. חברות הגז הטבעי מצפות שהביקוש לחשמל AI יגרום לפריחה עסקית.

(מקור: CNBC)

עם כמה הערכות המצביעות על כך שהביקוש לחשמל יעלה ב-20% עד 2030 הודות לבינה מלאכותית, יצרני הגז הטבעי מאמינים שהם יכולים למלא את הפער שבו האנרגיה המתחדשת תיכשל. בינה מלאכותית עשויה להוביל לעלייה בצריכת הגז הטבעי ב-10 מיליארד רגל מעוקב ליום.

20. אילון מאסק מאמין שלא יהיה מספיק חשמל כדי להפעיל את כל שבבי הבינה המלאכותית עד 2025.

(מקור: Barron's)

אפילו עם גז טבעי ומקורות אחרים, נותרת השאלה: האם לעולם יש בכלל את יכולת האנרגיה לעמוד בקצב הגידול בשימוש בחשמל בינה מלאכותית? ראש SpaceX וטסלה, אילון מאסק, מאמין שגם בשנה הבאה לא יהיה מספיק חשמל להפעיל את השבבים שמניעים את הבינה המלאכותית.

21. אנרגיה מתחדשת יכולה להיות התשובה.

(מקור: Barron's)

חברת האנרגיה העולמית AES, שבסיסה בווירג'יניה, עומדת בראש המעבר לאנרגיה נקייה. הוא צופה שמרכזי הנתונים יגיעו ל-7.5% מסך צריכת החשמל בארה"ב עד 2030, אך היכולת להשתמש בכוח מתחדש עבור AI היא האפשרות הבטוחה ביותר לעמוד בביקוש בצורה נקייה.

22. בתים חכמים המנוהלים על ידי בינה מלאכותית יכולים להפחית את פליטת ה-CO2 הביתית ב-40%.

(מקורות: צוות BI, GESI)

סימן נוסף לכך שעליית הבינה המלאכותית אינה מזיקה לכדור הארץ הוא היכולת שלה להפוך את הבתים החכמים ליעילים יותר. מחקרים מראים שמערכות חימום חכמות יפחיתו את צריכת הגז בכ-5%, בעוד אוטומציה במערכות אנרגיה ביתיות עשויה להפחית את פליטת ה-CO2 של הבית הממוצע עד 40%.

<br> סיכום

אין ספק כי AI כאן כדי להישאר. עם זאת, אם קצב אימוץ הבינה המלאכותית עולה על צמיחת ייצור החשמל, זמינות החשמל עשויה להתקשה לעמוד בקצב הדרישות להספק, מה שעלול להוביל למחסור בחשמל או לעלייה בעלויות האנרגיה.

כפי שחושפים סטטיסטיקות השימוש בחשמל בינה מלאכותית, נעשים מאמצים לשפר את היעילות האנרגטית של מערכות בינה מלאכותית, וחלק מהיישומים שלה עשויים להועיל לכדור הארץ במונחים של התמקדות מוגברת במקורות מתחדשים ויעילות אנרגטית בתוך בתים.

עם זאת, ככל שה-AI ממשיך להתפתח ולהתרחב, הביקוש לחשמל עדיין צפוי להישאר גבוה.

מקורות:

1. קוֹל

2. S&P גלובל

3. של בארון

4. ניו יורקר

5. הסף

6. Statista

7. פורבס

8. ייל

9. מחקר שוק של בעלות הברית

10. Statista

11. Latitude Media

12. חקר עדיפות

13. Data Commons

14. CNBC / וולס פארגו

15. סיינטיפיק אמריקן

16. משקיעים

17. תא

18. צוות BI

19. GESI