3 червня Університет ООН (United Nations University) — Інститут з питань води, довкілля та здоров’я — опублікував звіт під назвою «Екологічні витрати енергоспоживання ШІ: вуглецеві, водні та земельні відбитки», попередивши, що споживання води та енергії, а також забруднення з боку ЦОД (центрів обробки даних) подвояться протягом чотирьох років через зростання використання штучного інтелекту (ШІ). У звіті прогнозується, що до 2030 року глобальний попит ЦОД на електроенергію досягне 945 терават-годин, а пов’язане водоспоживання становитиме еквівалент річних базових потреб у воді для повсякденного життя 1,3 млрд людей, тоді як зайняття землі перевищить 14 500 квадратних кілометрів. У звіті стверджується, що оцінка екологічних витрат ШІ не може обмежуватися лише викидами вуглецю — мають бути враховані водний відбиток і земельний відбиток, адже низькі викиди не означають низький екологічний вплив.
Звіт ООН прогнозує до 2030 року рівні споживання ресурсів ЦОД
Згідно зі звітом, глобальне електроспоживання ЦОД у 2025 році оцінюється в 448 терават-годин (1 терават дорівнює 1 трильйону ват). Це електроспоживання створює приблизно 208 млн тонн діоксиду вуглецю, що приблизно відповідає викидам Аргентини минулого року, і виробництво цієї спожитої енергії забезпечує приблизно 4,5 трильйона літрів води.
До 2030 року пов’язане водоспоживання з боку цих ЦОД, за прогнозом, досягне 9,3 трильйона літрів — еквівалента річних базових потреб у воді для повсякденного життя 1,3 млрд людей у країнах Африки на південь від Сахари. Водні ресурси переважно витрачаються на охолодження ЦОД і непряме водоспоживання на електростанціях.
Якщо глобальні ЦОД розглядати як країну, їхнє майбутнє електроспоживання належатиме до найвищих у світі. До 2030 року ЦОД забезпечуватимуть майже 3% прогнозованого глобального електроспоживання, збільшившись до 945 терават-годин — майже утричі більше, ніж сукупне річне електроспоживання Пакистану, Бангладеш і Нігерії — і вироблятимуть майже 440 млн тонн діоксиду вуглецю.
Енергоспоживання ШІ зосереджене на фазі взаємодії користувача
Наразі 20% енергоспоживання ЦОД спричиняє ШІ, але до 2030 року ця частка зросте до 40%.
У звіті зазначається, що що складніше завдання для ШІ, то більше енергії воно споживає. Нині основна енерговитратна фаза — це не тренування великих моделей, а взаємодія користувачів із ШІ та процес генерації, що становить 80%–90% загального енергоспоживання ШІ.
Міріам Ацель (Miriam Aczel), дослідниця з політики в галузі довкілля Університету ООН і співпрацівниця у цьому дослідженні, заявила: «Найбільше нас здивувало те, що найекологічніший варіант з погляду викидів вуглецю часто зрештою спричиняє серйознішу шкоду водним ресурсам або землі».
Різні завдання ШІ мають дуже різне енергоспоживання. Типовий запит у чаті споживає приблизно у 200 разів більше енергії, ніж базове завдання класифікації тексту; генерація зображення з допомогою ШІ споживає приблизно у 1 450 разів більше енергії; а створення короткого відео потребує енергії, еквівалентної 200 000 завдань спам-класифікації.
У звіті встановлено, що скорочення кількості слів у запитах на 30% може знизити енергоспоживання ШІ приблизно на 25%. Лише ChatGPT обробляє 2,5 млрд промптів на день із річним електроспоживанням приблизно 383 гігавати (1 гігават дорівнює приблизно 1 млрд ват).
Дослідження виявляє екологічні компроміси між вуглецевим і водним відбитками
Дослідження показало, що на кожен 1 кіловат електроенергії, спожитий ШІ, генеруються викиди вуглецю, водні ресурси витрачаються під час охолодження та процесів виробництва електроенергії, а земельні ресурси займаються об’єктами енергетичної інфраструктури й ланцюгами постачання. Ці три екологічні відбитки не завжди змінюються синхронно. Наприклад, перехід від вугілля до біоенергії може суттєво зменшити вуглецевий відбиток, але водночас може істотно збільшити попит на воду й землю.
Володимир Смактін (Vladimir Smakhtin), директор Інституту з питань води, довкілля та здоров’я Університету ООН, заявив, що цей звіт не заперечує ШІ, але закликає до відповідального використання ШІ. Під час планування, екологічної оцінки та консультацій із громадами справжні витрати вуглецю, води та землі мають бути повністю враховані, щоб революція технологій розвивалася сталим і справедливим чином у межах планетарних кордонів.
Смактін також зазначив, що хоча деякі компанії стверджують, ніби їхні ЦОД використовують відновлювану енергію, це означає, що в інших місцях використовується відносно менш «чиста» енергія. Він додав: «ШІ — це не просто щось віртуальне. Йдеться про річ із фізичними властивостями, що створює реальні наслідки. (ШІ) має інфраструктуру та використовує енергію. За всіма цими операціями стоїть велика кількість апаратної підтримки. Хоча ми не бачимо диму від пристроїв на наших телефонах і комп’ютерах — це виглядає дуже чисто — десь інші люди страждають».
SpaceX додає попередження про ризик для водних ресурсів у заяві для IPO
1 червня SpaceX додала нове формулювання до розділу «Risk Factors» у своїй заяві на первинне публічне розміщення (IPO), зазначивши, що отримання водних ресурсів є таким же важливим, як і те, щоб SpaceX забезпечувала постачання електроенергії, отримувала процесори та інші критично важливі ресурси. Водні ресурси також є ключовим чинником під час вибору місця для ЦОД, їх розвитку та операційної діяльності.
Раніше SpaceX здебільшого підкреслювала інвесторам, що її ЦОД насамперед обмежені «отриманням електроенергії за розумними цінами, тривалими циклами будівництва та нестачею матеріалів».
Наразі незрозуміло, чому SpaceX додала це застереження про воду або чому його спочатку було пропущено. Технічні медіа Tech Crunch повідомляли, що SpaceX зараз перебуває на етапі перед IPO, під час якого Комісія з цінних паперів і бірж США (SEC) надсилає компанії «листи із коментарями», щоб отримати уточнення або додаткові деталі щодо документа — такі запити SEC могли спровокувати ці зміни.
У березні цього року Oracle та OpenAI відмовилися від планів розширити ЦОД зі ШІ в Техасі, США. Спочатку цей план був частиною великомасштабного проєкту ЦОД у США «Stargate».
Окрім SpaceX, деякі техногіганти, зокрема Microsoft, OpenAI та Oracle, упродовж останніх місяців заявляли, що повністю відмовляються від випарного охолодження, щоб зберегти воду.
Google оголошує стратегію поповнення запасів води на 2030 рік
3 червня Google заявила в блозі, що до 2030 року поповнення води для її серверного кластера перевищуватиме водоспоживання. Компанія працює над зменшенням екологічного впливу шляхом фактичного нарощування пропозиції води в громадах, де розташовані ЦОД, інвестування в локальну інфраструктуру водопостачання, пошуку альтернативних джерел води для живлення потужностей компанії та повного розкриття даних про використання води компанією.
Материнська компанія Google Alphabet нещодавно заявила, що планує залучити 80 млрд доларів через випуски акцій, щоб профінансувати будівництво ЦОД.
Бен Таунсенд (Ben Townsend), директор Google з глобальної інфраструктури та сталості, заявив, що Google враховує непряме водоспоживання настільки, наскільки це можливо, і інвестує у водозберігаючу відновлювану енергію (технології відновлюваної енергії, які майже не споживають водні ресурси під час виробництва електроенергії або виробництва водню, включно з енергією вітру, сонячною фотоелектричною енергією тощо).
У 2024 році Лоуренс Берковський національний лабораторний центр (Lawrence Berkeley National Laboratory), який працює під егідою Міністерства енергетики США, у звіті прогнозував, що якщо гіпермасштабні ЦОД значною мірою покладатимуться на випарне охолодження, вони можуть спожити до 33 млрд галонів (приблизно 125 млрд літрів) води до 2030 року.
Порівняно з іншими галузями з високим водоспоживанням, ця цифра є зіставною або нижчою. Один свердловинний гідророзрив (hydraulic fracturing) може споживати від 1,5 млн до 16 млн галонів води. Однак у районах, де водні ресурси вже обмежені, це все одно створює ризики, особливо влітку, адже потреби ЦОД в охолодженні часто зростають одночасно з муніципальним використанням води.
Дослідники закликають до прозорості з боку індустрії щодо роботи ЦОД
Ацель і Смактін обидва вказали, що одна з проблем під час проведення цього дослідження полягає в тому, що багато компаній і установ не є прозорими щодо енергії, яку споживають їхні ЦОД і системи ШІ, а також навіть не ясні у тому, де саме розташовані ці системи та які в них розміри.
Прісцила Джонсон (Priscilla Johnson), незалежна консультантка, яка була директоркою зі стратегії використання водних ресурсів у Microsoft у 2017–2020 роках, заявила, що компаніям можна допомогти розробляти кращі проєктні рішення, які одночасно зменшують водоспоживання та енергоспоживання. «Ця індустрія має прийняти виклик і спроєктувати щось розумніше та чистіше», — сказала Джонсон.
Келеб Маркс (Caleb Marks), президент Національної асоціації з питань штучного інтелекту, наголосив, що ШІ швидко інтегрується в щоденне життя людей, приносячи багато користі, зокрема підвищення ефективності роботи та зменшення бідності. Прибуток від інвестицій у розвиток ШІ має трансформаційний вплив на світ, тож розвивати це справді варто.
Джош Леві (Josh Levi), президент U.S. Data Center Alliance, додатково заявив, що індустрія ШІ дуже серйозно ставиться до питань свого екологічного впливу. «Ми й надалі працюватимемо з політиками, місцевими громадами та партнерами з індустрії, щоб гарантувати: коли ЦОД масштабуватимуться, процес їхнього розвитку буде відповідальним, прозорим і відповідатиме чинним стандартам найкращої практики».
Втім, Смактін підняв універсальну парадоксальність: коли речі стають ефективнішими, частота їхнього використання зростає, а загальне енергоспоживання суттєво збільшується. Це відбувається навіть тоді, коли окремі кроки в процесі використання стають ефективнішими.
FAQ
Що прогнозував звіт ООН щодо водоспоживання ЦОД для ШІ до 2030 року?
Згідно зі звітом від 3 червня Університету ООН — Інституту з питань води, довкілля та здоров’я, до 2030 року пов’язане водоспоживання глобальних ЦОД, за прогнозом, досягне 9,3 трильйона літрів — еквівалента річних базових потреб у воді для повсякденного життя 1,3 млрд людей у країнах Африки на південь від Сахари. Водні ресурси переважно витрачаються на охолодження ЦОД і непряме водоспоживання на електростанціях.
Як користувачі можуть зменшити енергоспоживання ШІ за даними звіту?
У звіті зазначено, що скорочення кількості слів у запитах на 30% може знизити енергоспоживання ШІ приблизно на 25%. Володимир Смактін, директор Інституту з питань води, довкілля та здоров’я Університету ООН, заявив, що люди можуть зменшити величезний попит ШІ на енергію, формулюючи запити більш лаконічно: користувачі мають бути дуже точними та стислими, адже додавання ввічливих фраз на кшталт «будь ласка» робить відчутну різницю в енергоспоживанні.
