Considere el transistor, la unidad básica de procesadores de computadora. Los transistores pueden ser pequeños, nanómetros de un solo dígito en tamaño. Miles de millones pueden encajar en un chip de computadora.
Aunque no tienen piezas móviles, devoran la electricidad mientras almacenan y modifican bits de información. “Unos y ceros están codificados como estos voltajes altos y bajos”, dijo Timothy SherwoodProfesor de Ciencias de la Computación en la Universidad de California Santa Bárbara. “Cuando haces cualquier cálculo, lo que está sucediendo dentro del microprocesador es que hay algunos uno que la transición a un ceroo un cero que las transiciones a uno. Cada vez que sucede, se usa un poco de energía “.
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Cuando agrega eso, a través de los miles de millones de transistores en chips y luego los miles de millones de estos chips en computadoras y granjas de servidores, forman una proporción significativa y creciente del apetito energético de la humanidad.
Según el Agencia Internacional de Energía (IEA), calcular y almacenar datos representa en algún lugar entre 1 y 1.5 por ciento de la demanda mundial de electricidad en este momento.
Con el crecimiento de la inteligencia synthetic y las criptomonedas que dependen de los centros de datos a escala industrial, esa participación está preparada para crecer. Por ejemplo, un típico Google Search usa aproximadamente 0.3 vatios Mientras que una consulta de chatgpt eat 2.9 vatios-horas. En 2024, la cantidad de capacidad del centro de datos en construcción en los EE. UU. saltó un 70 por ciento en comparación con 2023. Algunas de las compañías tecnológicas que se inclinan en la IA han visto Su aumento de emisiones de gases de efecto invernadero y les resulta más difícil cumplir con sus propios objetivos ambientales.
¿Cuánto más necesitará este cálculo en los próximos años? Objetivos de cambio climático fuera de alcance?
AI está inyectando caos en pronósticos de demanda de energía
La AIE estima que la demanda de energía del centro de datos Doble para 2030. McKinsey estima en algún lugar entre un triple y un quintuado. Como resultado, los principales jugadores tecnológicos están tratando desesperadamente de apuntalar sus alimentos. Durante el año pasado, han sido algunos de los mayores compradores de fuentes de energía que producen Pocas emisiones de gases de efecto invernadero. Amazon es el Comprador corporativo más grande de energía renovable en el mundo. Empresas como Microsoft son incluso Revivir las viejas plantas nucleares mientras también invierte en la próxima generación de tecnología nuclear.
Pero algunas de estas empresas no son exigentes sobre de dónde viene su poder. “Lo que necesitamos de ti”, dijo el ex CEO de Google, Eric Schmidt Comité de Energía y Comercio de la Cámara A principios de este mes, es “energía en todas las formas, renovables, no renovables, lo que sea. Debe estar allí, y debe estar allí rápidamente”.
Ya, la demanda de energía de los centros de datos está extendiendo un Lifeline a viejas centrales de energía de carbón y está creando un mercado para nuevas plantas de fuel pure. La AIE estima que Durante los próximos cinco añosLas energías renovables cumplirán la mitad de la demanda de electricidad adicional de los centros de datos, seguido de fuel pure, carbón y energía nuclear.
Sin embargo, muchos de estos pronósticos de demanda de energía son proyecciones basadas en las tendencias actuales, y bueno, muchas cosas están cambiando muy rápidamente. “Lo primero que diré es que solo hay mucha incertidumbre sobre cómo crecerá la demanda de energía del centro de datos”, dijo Jessika Trancikprofesor en el MIT que estudia el sector tecnológico y la energía.
Aquí hay un contexto a tener en cuenta: recuerde que los centros de datos son menos del 2 por ciento de la demanda basic de electricidad ahora e incluso duplicar, triplicar o quintuplicar aún mantendrían su participación en los dígitos únicos. Una mayor parte del crecimiento world de la demanda de electricidad está preparada para que los países en desarrollo industrialicen y suban la escala de ingresos. El uso de energía también está vinculado a la economía; En una recesión, por ejemplo, la demanda de energía tiende a caer.
El cambio climático también podría desempeñar un papel. Uno de los mayores impulsores de la demanda de electricidad el año pasado fue simplemente que hacía tanto calorllevando a más personas a encender acondicionadores de aire. Entonces, aunque la IA es un usuario de energía importante y creciente, no es lo único que altere el futuro de la demanda de energía.
También estamos en el Explosión cámbrica Period de las compañías criptográficas y de IA, lo que significa que hay muchas empresas diferentes que prueban una variedad de enfoques. Toda esta experimentación es un uso de energía en el corto plazo, pero no todos estos enfoques lo harán. A medida que estos sectores maduran y sus jugadores se consolidan, eso también podría reducir la demanda de energía.
La buena noticia es que las computadoras se están volviendo más eficientes. Arnés ai y criptográfico Unidades de procesamiento gráficaschips optimizados para los tipos de cálculos detrás de estas tecnologías. Las GPU han realizado saltos de rendimiento masivo, particularmente cuando se trata de la capacidad de la IA para tomar nueva información y generar conclusiones.
“En los últimos 10 años, nuestra plataforma se ha convertido en 100,000 veces más eficiente energéticamente para exactamente inferencia carga de trabajo ”, dijo Joshua Parkerque dirige los esfuerzos de sostenibilidad corporativa en Nvidia, uno de los productores de GPU más grandes del mundo. “En los últimos dos años, una generación de nuestro producto, nos hemos convertido en 25 veces más eficientes energéticamente”.
Nvidia ha establecido un mando plomo en la carrera de IAconvirtiéndolo en una de las empresas más valiosas de la historia.
Sin embargo, a medida que los procesadores de computadoras se vuelven más eficientes, cuestan menos para ejecutar, lo que puede llevar a las personas a usarlos más, compensando algunos de los ahorros de energía.
“Es más fácil hacer que el caso de negocios despliegue AI, lo que significa que la huella está creciendo, por lo que es una verdadera paradoja”, dijo Parker. “En última instancia, ese tipo de crecimiento exponencial solo continúa si realmente alcanza los costos incrementales cero. Todavía hay costos para la energía y todavía hay costo para el cálculo. Por mucho que conducamos hacia la eficiencia, al remaining habrá un equilibrio porque no es free of charge”.
Otro issue a considerar es que las herramientas de IA pueden tener sus propios beneficios ambientales. El uso de AI para realizar simulaciones puede evitar parte de la necesidad de pruebas costosas, lentas y intensivas en energía cuando Diseño de aviones, Por ejemplo. Los operadores de la cuadrícula están utilizando AI para optimizar la distribución de electricidad Para integrar las energías renovables, aumentar la confiabilidad y reducir el desperdicio. Ai ya ha ayudado a diseñar mejores baterías y Mejores células solares.
En medio de toda esta incertidumbre sobre el futuro, todavía hay caminos que podrían mantener la expansión de la IA alineada con los esfuerzos para limitar el cambio climático. Las compañías tecnológicas deben continuar logrando la palanca de eficiencia. Estos sectores también tienen grandes oportunidades para reducir las emisiones de carbono en las cadenas de suministro de estos dispositivos y en el Infraestructura para centros de datos. Despliegue Energía mucho más limpia es esencial.
Ya hemos visto varios países hacer crecer sus economías mientras corta gases de efecto invernadero. Si bien la IA está ralentizando parte de ese progreso en este momento, no tiene que empeorar el cambio climático a largo plazo, y podría acelerar los esfuerzos para mantenerlo bajo management. Pero no sucederá por casualidad y requerirá una acción deliberada para ponerse en camino.
“Es fácil escribir el titular que cube que AI va a romper la cuadrícula, conducirá a más emisiones”, dijo Parker. “Soy personalmente muy optimista, creo que este es un optimismo creíble, que la IA con el tiempo será la mejor herramienta para la sostenibilidad que el mundo haya visto”.
