人工智能开发对水资源的消耗

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2023-09-11 22:03:21

人工智能开发对水资源的消耗

人工智能的开发对水资源的消耗越来越大，尤其是像ChatGPT这样的大型语言模型。微软、OpenAI和Google等领先的技术开发商已经承认，对其人工智能工具日益增长的需求会带来高昂的成本，从昂贵的半导体到增加的耗水量。

在爱荷华州，很少有人知道这里是OpenAI最先进的大型语言模型GPT-4的诞生地，直到微软的一位高管在一次演讲中说，该模型"实际上是在得梅因西部的玉米地旁开发的"。建立大型语言模型需要分析大量人类撰写文本的模式。所有这些计算都需要耗费大量的电力并产生大量的热量。为了在炎热的天气保持凉爽，数据中心需要抽水--通常是抽到仓库大小的建筑外的冷却塔。

微软在其最新的环境报告中披露，从2021年到2022年，其全球耗水量激增了34%（达到近17亿加仑，或超过2500个奥林匹克规格的游泳池），与前几年相比，耗水量急剧增加，外部研究人员认为这与微软的人工智能研究有关。加州大学河滨分校（UniversityofCalifornia,Riverside）的研究员任少磊（ShaoleiRen）说："可以说大部分耗水量增长都是人工智能造成的，包括它在生成式人工智能方面的大量投资以及与OpenAI的合作。"

在即将于今年晚些时候发表的一篇论文中，任少磊的团队估计，每当你向ChatGPT提出5到50个提示或问题时，ChatGPT就会喝掉500毫升的水（接近一个16盎司水瓶的容量）。这个范围因服务器的位置和季节而异。这一估算还包括公司没有测量的间接用水量，例如冷却为数据中心供电的发电厂。"大多数人并不了解ChatGPT的资源使用情况，"任说。"如果你不知道资源的使用情况，那么我们就没有办法帮助你节约资源"。

Google同期的用水量增长了20%，任也将其主要归因于人工智能工作。Google的用水量增长并不均衡--在俄勒冈州，Google的用水量保持稳定，该州的用水量引起了公众的关注，而在拉斯维加斯以外的地区，Google的用水量则翻了一番。

在爱荷华州，Google的设备对水资源同样饥渴，其理事会布拉夫斯数据中心的饮用水用量比其他任何地方都要多。在回答美联社的提问时，微软在本周的一份声明中表示，它正在投资研究，以测量人工智能的能源和碳足迹，"同时研究如何使大型系统在训练和应用中更加高效"。"我们将继续监控我们的排放量，加快进度，同时增加使用清洁能源为数据中心供电，购买可再生能源，并做出其他努力，以实现我们的可持续发展目标，即到2030年实现负碳排放、正水排放和零浪费。"

OpenAI周五在自己的声明中也表达了同样的观点，表示正在"认真思考"如何更好地利用计算能力。它说，"我们认识到大型模型的训练可能是能源和水资源密集型的"，并努力提高效率。微软于2019年首次向总部位于旧金山的OpenAI投资10亿美元，这距离这家初创公司推出ChatGPT并引发全球对人工智能进步的关注已有两年多时间。作为交易的一部分，这家软件巨头将提供训练人工智能模型所需的计算能力。

微软首次表示，它正在为2020年的OpenAI开发世界上最强大的超级计算机之一，当时公司拒绝透露其位置，但将其描述为一个"单一系统"，拥有超过285,000个传统半导体内核和10,000个图形处理器--这种芯片已成为人工智能工作负载的关键。专家们表示，在单一地点"预训练"人工智能模型是有意义的，因为大量数据需要在计算内核之间传输。直到5月底，微软总裁布拉德-史密斯（BradSmith）才透露，微软已在爱荷华州建立了"先进的人工智能超级计算数据中心"，专门用于让OpenAI训练其第四代模型GPT-4。该模型现在为高级版本的ChatGPT和微软自己的一些产品提供动力，并加速了关于遏制人工智能社会风险的讨论。它是由加利福尼亚州的非凡工程师制造的，但实际上是在爱荷华州制造的。

从某种程度上来说，西得梅因是一个相对高效的地方，可以用来训练强大的人工智能系统，尤其是与微软位于亚利桑那州的数据中心相比，后者在相同的计算需求下消耗的水资源要多得多。任少磊说："因此，如果你要在微软内部开发人工智能模型，那么你应该把训练安排在爱荷华州，而不是亚利桑那州。在培训方面没有任何区别。但在耗水量或能耗方面，差别就大了。"

在一年中的大部分时间里，爱荷华州的天气都很凉爽，微软可以利用外部空气来保持超级计算机的正常运行，并将热量排出大楼。只有当温度超过29.3摄氏度（约85华氏度）时，微软才会取水，该公司在一份公开披露的文件中如是说。这仍然会消耗很大的水量，尤其是在夏天。根据西得梅因水厂（WestDesMoinesWaterWorks）的数据，2022年7月，也就是OpenAI称其完成GPT-4培训的前一个月，微软向其爱荷华州数据中心集群泵入了约1150万加仑的水。这约占该地区用水总量的6%，该地区还为该市居民提供饮用水。2022年，西得梅因水厂的一份文件称，如果微软的数据中心项目能够"展示并实施在当前水平上大幅降低高峰用水量的技术"，以保护住宅和其他商业用水的供应，那么西得梅因水厂和市政府"会考虑这些项目"。微软周四表示，它正在直接与水务局合作，以解决其反馈的问题。水厂在一份书面声明中表示，微软一直是一个很好的合作伙伴，并一直在与当地官员合作，在满足用水需求的同时减少水足迹。

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