崛起中的吃電巨獸 資料中心 AI及虛擬貨幣用電攀升

2024-06-19

「數位化」與「智慧化」時代來臨,資料中心的運算、人工智慧(AI)的應用、虛擬貨幣的投資,逐漸成為生活和工作的一部分。但你知道嗎?這三類科技的耗電量居然高得嚇人!

根據國際能源總署(IEA),2022年資料中心、AI與虛擬貨幣加起來消耗的電力幾乎占全球總電力需求的2%,而且預測未來3年內,如此總用電量會翻倍,將相當於一個日本全國的電力消耗量,絕對是數頭崛起中、但不容忽視的吃電巨獸。
扭轉三大科技高排碳 從散熱解決方案下手

未來資料中心用電量爆炸性成長30%-100%
資料中心電力需求主要來自兩個部分:計算與冷卻降溫系統,兩者各占總電力消耗40%,剩下20%則來自其他相關資訊科技(IT)設備。就地域來看,目前全球有超過8千的資料中心,主要分布於美國、歐盟與中國,IEA進一步預測,這三個區域未來建置資料中心的數量會爆炸性成長,用電量會成長30%-100%不等。

未來三年AI產業總體耗電量恐攀升10倍
去年DataVita創辦人奎恩(Danny Quinn)曾向《英國國家廣播公司》(BBC)表示:「設置傳統伺服器的標準機櫃耗電量約4瓩(kW),但設置一組AI伺服器機櫃的能源需求是20倍、80瓩。」更必須一提的是,典型google單次搜尋的平均電力需求約0.3瓦時(Wh),大眾越來越仰賴的ChatGPT,單次搜尋平均電力需求高達2.9瓦時(Wh),相比之下,多了9.5倍!IEA估算,接下來三年內,AI產業預計將呈指數級增長,屆時產業總體耗電量至少是2023年需求的10倍。

虛擬貨幣單年度電力需求 相當荷蘭整個國家總電力消耗
把虛擬貨幣單獨抓出來看,追朔2022年的數據,占全球年度電力需求的0.4%。這數字看起來很小,但其實也相當於荷蘭整個國家的總電力消耗,而且預計到2026年,吃電量將增加40%以上。

傳統數據中心、專用AI數據中心和加密貨幣的預估電力需求(圖片來源: IEA)

超大型規模資料中心 將成為關鍵減碳解方
要如何扭轉三大科技高排碳迷思?得從規範和技術下手!2020年歐盟開始為資料中心制定效率標準,隔年歐洲出現一項《氣候中和資料中心公約》(Climate Neutral Data Centre Pact),承諾用可衡量的目標證明能源效率、購買100%無碳能源(carbon-free energy)、維修和再利用伺服器,以及尋找熱回收方法,讓資料中心在2030年達到碳中和。此倡議雖然是自願性,無任何法律拘束力,但吸引超過100多家資料中心營運商簽署該協議,其中包括Equinix、Digital Reality等知名廠商。
另一方面,採用高效率冷卻系統、透過機器學習優化伺服器運作、甚至是將電力需求負載進行時間和空間上的轉移,都是實現去碳化且已被運用的技術。

以全球市場趨勢來看,小型資料中心漸漸轉型至超大型規模資料中心(hyperscale data centers),這類資料中心占地超過1萬平方米,電源容量至少10MW以上,而且通常能夠實現最佳處理器效率,降低空閒狀態的功耗,能源效率比較高。歐盟在其「綠色雲端運算與電子通訊研究」(Study on Greening Cloud Computing and Electronic Communications)報告中,便將超大型規模資料中心視為資通訊部門中一項非常關鍵的減碳解方。未來期望有更多正在研發階段的散熱解決方案技術推出,如:特定的低黏度流體來冷卻其他組件,讓大家在使用AI、挖礦時,不會再有滿滿的環保罪惡感。

資料來源 :  台達基金會 2024/04 台達綠生活 網址:https://brandnews.deltaww.com/Home/GreenLifeDetail/12522