22 2024 年以降の衝撃的な AI 電力使用統計

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上で公開 2024 年 5 月 10 日

by キーラン・バルダーソン

上の公表 2024 年 5 月 10 日

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AI は世界を席巻し、これまで不可能だった方法で産業を革新しています。しかし今日、私は数字を計算して、最も衝撃的な AI の電力使用量統計を見つけました。

AI モデルとアルゴリズムのトレーニングと開発に必要な膨大な量のデータと処理能力、および毎日のリクエストの大幅な増加により、大量の電力が必要になります。私たちはそのような需要に応えることができるでしょうか?

どれどれ！

AI による主要な電力使用統計

AI の消費電力は急激に増加しています。これらのキー AI 電力統計は、私たちの現在の状況と、世界が将来直面する可能性のある問題を示しています。

2022 年には、AI は世界のエネルギー使用量の 2% に貢献しました。これは小国に匹敵します。
IEAは2026年までにAIが日本と同じくらいの電力を消費すると予測している。
AI モデルとサーバーを実行するには、従来のアプリケーションの 2 ～ 3 倍のパワーが必要です。
AI は、80 年までに米国のデータセンター需要が 2030% 増加すると予測されており、その大きな要因となるでしょう。
毎日 200 億件の ChatGPT リクエストが行われ、XNUMX 万キロワット時の電力が消費されます。
GPT-3 モデルは、米国の家庭 130 軒に相当する電力を XNUMX 年間に消費します。
イーロン・マスク氏は、2025年までにすべてのAIチップに電力を供給するのに十分な電力がなくなるだろうと考えている。

世界の AI 電力使用統計

これらの AI の電力使用統計は、AI の電力消費の現在のレベルの世界的な概要を示します。

1. 2022 年、AI は世界のエネルギー使用量の 2% に貢献しました。これは小国に匹敵します。

(出典: ヴォックス)

国際エネルギー機関（IEA）は、2022年だけでも世界のエネルギーの2％がAIや仮想通貨関連の業務に使われると警告した。このテクノロジーを支えるために必要なインフラストラクチャには電力だけでなく、膨大なデータセンター、プラスチック、金属、配線、水、労働力が必要であり、環境への懸念も生じます。

2. AI モデルとサーバーを実行するには、従来のアプリケーションの XNUMX ～ XNUMX 倍のパワーが必要です。

(出典: S&P グローバル)

AI システムはデータセンターの強力なサーバー上で実行されますが、冷却とセキュリティを維持し、高速処理を促進するために大量の電力を消費します。

データセンターの従来のラックは 30 ～ 40 kW の電力を使用します。 NVIDIA Grace Hopper H100 などのプロセッサーに AI を組み込むと、この消費電力は XNUMX ～ XNUMX 倍に増加します。

3. AI GPU は平均 650 ワットの電力を消費します。

(出典: 本誌)

AI タスクは GPU を使用しますが、これは CPU と比較して大幅に大量のエネルギーを消費します。 NVIDIA は別として、現在、すべての AI GPU の共通平均は 650 ワットであり、この量の半分を超えることはめったにない従来のトップエンドグラフィックスカードよりも大幅に電力を消費します。

4. 毎日 200 億件の ChatGPT リクエストが行われており、これは XNUMX 万キロワット時の電力量に相当します。

(出典: ニューヨーカー紙)

ChatGPT は AI システムの 200 つにすぎませんが、最も普及しているため、驚くほどの量の電力を消費します。平均するとXNUMX億くらい generative AI これは、1 日あたり 50 万キロワット時以上の電力に相当します。比較すると、米国の平均的な家庭の消費電力は 1 日あたりわずか 29 キロワット時です。

5. GPT-3 モデルは、米国の家庭 130 軒に相当する電力を XNUMX 年間に消費します。

(出典: The Verge、Statista)

最新モデルを考慮する前でさえ、GPT-3 モデルのトレーニングでは、米国の家庭 130 軒 (1,300 MWh) とドイツの家庭 200 軒が XNUMX 年間に消費する電力と同じ量の電力がすでに消費されています。大規模な言語モデルのトレーニングには、従来のデータセンターのタスクよりも多くの電力が必要であり、新しいモデルが出現、進化し、より多くのデータが必要になると、この消費量は増加するばかりです。

6. GPT-3 は、世界で最も強力なスーパーコンピューター 20 台よりも多くのリソースを消費します。

（出典：フォーブス）

電力と並行して処理能力を見ると、GPT-3 は 800 ペタフロップスを必要とし、これは現在世界で最も強力なスーパーコンピューター 20 台を合わせたものと同じ量の処理能力です。

7. Google のデータセンターのエネルギー使用量の 15% は機械学習によって消費されています。

(出典: エール大学)

Google は、電力使用量について率直に語る数少ない AI パイオニアの 2024 つです。 15 年の時点で、検索大手はデータセンターのエネルギー使用量の XNUMX% が機械学習によるものであることを認めています。

AIエネルギー市場統計

考慮する価値があるのは、AI による電力やその他のエネルギーの消費だけではありません。 AIはこれらの市場にも導入されています。

8. エネルギー分野における AI の価値は 4 億ドルと評価されました。

(出典: Allied Market Research)

エネルギー市場における AI の価値は、4.0 年に世界で 2021 億ドルに達し、19.8 年までに 2031 億ドルに達すると予測されています。貢献には、スマートグリッド、機械学習、気候変動と排出削減効果が含まれます。

（出典：Statista）

2019 年に入手可能な最新のデータによると、北米は人工知能エネルギー市場の世界的リーダーであり、37.08% のシェアを占めています。 2024年末までに、この価値は7.78億XNUMX万ドルに達すると予想されます。

10. AI はエネルギー業界で 50 以上の異なる用途に使用されています。

(出典: Latitude Media)

最近の推計では、約 100 社のエネルギー関連ベンダーが AI ソリューションを提供しており、送電網の保守や負荷予測など 50 以上のアプリケーションが考えられることが明らかになりました。

11. 再生可能エネルギー市場における AI の価値は 16 億ドルを超える。

(出典: 先行調査)

AI は電力を大量に消費するだけでなく、再生可能エネルギーでも応用が広がっています。世界市場は現在16.19億114万ドルと評価され、2032年までに4.4億ドル以上に達すると予想されています。その先頭に立っているのがアジア太平洋地域で、市場シェアは44.4億ドルに相当し、2032年までにXNUMX億ドルに達すると予測されています。

AIによる電力使用量予測

今日の AI の電力消費量を理解することは別のことですが、これらの AI 電力使用量統計は、もうすぐそこまで来ている成長を調査します。

12. IEA は、2026 年までに AI が日本と同じくらいの電力を使用すると推定しています。

(出典: Vox、データ・コモンズ)

日本の人口は125億10万人を超えます。電力消費量トップ2026の国にも入っています。 IEAは、AIによる電力使用量が早ければXNUMX年にも日本全国と同程度になると予測している。

13. AI データセンターにより、323 年までに米国で 2030 テラワット時の電力が追加される可能性があります。

(出典: CNBC、ウェルズ・ファーゴ)

AI がより広く導入され、そのアプリケーションがより複雑になるにつれて、増大する需要を満たすためにエネルギー消費も増加する必要があります。

ウェルズ・ファーゴは、AI データセンターからの電力需要により、323 年までに米国で 2030 テラワット時の電力が追加される可能性があると予測しています。これは、現在のニューヨーク市の電力消費量のなんと XNUMX 倍です。

14. NVIDIA は、1.5 年までに年間 2027 万台の AI サーバーを出荷する予定です。

(出典: Scientific American)

NVIDIA にとって、ゲームだけがすべてではありません。このカードおよびチップメーカーは AI サーバーの最前線に位置しており、1.5 年までにこれらの専用システムの年間出荷台数が 2027 万台に達すると予想されています。これは年間 85.4 テラワット時の電力に相当し、多くの小国が消費する電力よりも多くなります。。

15. AMD は、間もなく AI GPU 市場で NVIDIA に匹敵する可能性があります。

(出典: Investors.com)

NVIDIA は現在、AI コンピューティング用のフルスタック A100 ソリューションで AI GPU 市場を独占しています。しかしアナリストらは、AMDが全体のGPU市場シェアにそれほど遠くなく、20%の市場シェアに到達する可能性があると考えている。

AI への貢献により、競争力のあるパフォーマンスを実現しながらも、より手頃な価格で提供できるという利点があります。

16. AI に使用されるほとんどの GPU は、1,000 年までに 2026 ワットの電力を消費します。

(出典: 本誌)

AI GPU が開発されると、1,000 年までにそれぞれの GPU に平均 2026 ワットの電力が必要となります。これは、現在の平均消費電力 650 ワットから顕著に増加します。

17. AI は、80 年までに米国のデータセンター需要が 2030% 増加すると予測されており、その大きな要因となるでしょう。

(出典: S&P グローバル)

Navitas Semiconductor は、米国のデータセンターの需要が 80 年から 2023 年の間に 2030% 増加すると予測しています。その大部分は AI モデルのトレーニングに必要な電力によるもので、前述のとおり、これは通常のアプリケーションの XNUMX ～ XNUMX 倍です。

18. Google 検索は、AI 専用サーバーに切り替えることで、エネルギー使用量が XNUMX 倍になります。

（出典：セル）

最近の学術研究では、Google が検索機能に AI サーバーをますます採用していることが指摘されています。この巨人がビジネスの検索面全体を AI に切り替えた場合、電力消費量は 2 倍になり、これはアイルランドの国が使用する電力量とほぼ同じになります。

19. 天然ガス会社は、AI の電力需要がビジネスブームを引き起こすと予想している。

（出典：CNBC）

AIのおかげで電力需要が20年までに2030％増加するとの試算もあり、天然ガス生産者は再生可能エネルギーが使えなくなる穴を埋めることができると信じている。 AI は天然ガス消費量を 10 日あたり最大 XNUMX 億立方フィート増加させる可能性があります。

20. イーロン・マスクは、2025年までにすべてのAIチップに電力を供給するのに十分な電力がなくなると信じている。

(出典: 本誌)

天然ガスやその他の資源を使用したとしても、AI による電力使用量の増加に追いつくだけのエネルギー容量が世界にあるのか、という疑問は残ります。スペースXとテスラのトップ、イーロン・マスク氏は、AIを動かすチップを動かすのに十分な電力は来年になっても足りないだろうと考えている。

21. 再生可能エネルギーがその答えかもしれません。

(出典: 本誌)

バージニア州に本拠を置く世界的なエネルギー会社 AES は、クリーンエネルギーへの移行を先導しています。データセンターは 7.5 年までに米国の総電力消費量の 2030% に達すると予測していますが、AI に再生可能電力を利用できることは、需要に確実に応えるための最も安全な選択肢です。

22. AI が運営するスマートホームは家庭の CO2 排出量を 40% 削減できる可能性があります。

(出典: BI チーム、GESI)

AI の台頭が地球にとって悪いことばかりではないことを示すもう 5 つの兆候は、スマートホームをより効率的にする AI の能力です。研究によると、スマート暖房システムはガス消費量を約 2% 削減し、家庭用エネルギーシステムの自動化により平均的な家庭の CO40 排出量を最大 XNUMX% 削減できる可能性があります。