問ChatGPT問題，比直接用Google搜尋耗電10倍
《麻省理工科技評論》訪談了20多位測量AI能源需求的專家，並評估不同AI模型和提示，得到有關AI實際耗能的解答，最終發現AI的能源需求與碳排，讓人難以想像。
事實上，在你讓AI模型幫你制定旅行計畫或產生素材之前，模型就已經在資料中心了。伺服器連續運轉數月，吸收訓練資料、處理數字並執行計算。這是一個耗時且昂貴的訓練過程，OpenAI 的 GPT-4 花費了超過 1 億美元，消耗了 50 千兆瓦時（GWh）的能源，足以為舊金山供電三天。
即使在模型部署後，每次使用 AI 進行推理，如回答問題或生成內容，也會消耗能源。美國電力研究院的報告顯示，透過聊天機器人ChatGPT查詢資料的耗能程度，比直接使用Google搜尋要高出10倍。
這是因為，Google 搜尋是從既有網頁中爬取資訊回答問題，而 ChatGPT 則是連結龐大的資料庫進行運算、即時生成內容，導致能源消耗和技術需求大幅提升。
對於一個有使用AI習慣的普通人來說，一天會消耗多少能源呢？《麻省理工科技評論》假設使用者以慈善跑者身分參加馬拉松比賽，並組織募款活動，向AI模型詢問了15個關於最佳募款方式的問題。
使用者嘗試請AI生成 10 次傳單圖片，直到得到一張滿意的版本。最後，再嘗試 3 次製作 5 個影片以發佈到社群媒體。這將使用大約 2.9 千瓦時（kWh）電力，足以讓微波爐超過三個半小時，或讓電動自行車行駛超過 100 英里。
AI資料中心為何難擺脫高碳排電力？
但計算出這些數字，和氣候變遷、碳排放之間又有什麼關聯?
首先，資料中心的運作並不一定是壞事。如果所有資料中心都連接太陽能板，且只在陽光明媚時運行，或許世界對人工智慧能源消耗的討論就會少很多。然而，事實並非如此，目前世界各地的大多數電網仍然嚴重依賴化石燃料，因此電力的使用會對氣候產生影響。
「人工智慧資料中心需要全年 365 天、每天 24 小時的持續供電」Mawson Infrastructure Group 執行長 Rahul Mewawalla 說道，該公司負責建置和維護支援人工智慧的高能耗資料中心。
這意味著資料中心不能依賴風能和太陽能等間歇性電力，平均來說更常使用化石燃料的電力。Meta、Amazon 和 Google 等科技公司已加入了一項承諾，要在 2050 年前讓全球核能產能提升三倍的倡議，以應對化石燃料的高碳排問題。
但現實是，目前核能僅占美國電力供應的 20%，在 AI 資料中心的運作中更只佔很小一部分。舉例來說，在美國擁有最多資料中心的維吉尼亞州，天然氣仍占了超過一半的電力來源。此外，新核能設施的建置可能需要數年，甚至數十年，才有辦法投入運作。
AI資料中心示意圖。 圖片來源：shutterstock
誰要為資料中心的電費買單？
ChatGPT 目前是全球訪問量第五大的網站，超越 X（原Twitter）。OpenAI表示， 去年 12 月，ChatGPT 每天收到 10 億條訊息，人們每天使用它產生 7800 萬張圖片，像是吉卜力或芭比娃娃風格的圖片。
當你要求一個 AI 模型幫你寫笑話或產生一段小狗影片時，這樣的請求其實會消耗一定的能源，並產生一定的碳排放量，雖然每一筆可能比使用幾分鐘廚房電器還少，看起來似乎微不足道，但當AI工具的發展愈來愈蓬勃，累積的影響將不容忽視。
美國勞倫斯伯克利國家實驗室去年底發布了一份報告，試圖衡量AI的普及對能源需求意味著什麼。該實驗室由美國能源部資助，曾獲16座諾貝爾獎。在這份報告中，研究人員發現，2024年，美國的資料中心消耗約200百萬兆瓦時（TWh）的電力，大致相當於泰國一整年的用電量。
勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員批評，科技公司、資料中心營運商、公用事業公司和硬體製造商披露的資訊，根本不足以對未來前所未有的能源需求做出合理預測，也不足以估計其將產生的排放量。
而這除了限制此報告的範圍之外，資料中心的擴張幾乎沒有考慮如何將這些新興負載有效整合進電力生產與輸配系統的擴展中，或納入更廣泛的社區發展規劃。
我們每個人最終可能會為這場人工智慧革命買單。根據美國維吉尼亞州立法機構 2024 年的一份報告估計，該州一般住宅納稅人每月可能要多支付 37.50 美元，以補貼資料中心的能源成本。
哈佛大學環境與能源法計畫法律研究員馬丁 (Eliza Martin) 表示：「我們不清楚這些資料中心的收益是否大於成本。我們為什麼要為這些基礎設施買單？我們為什麼要為他們的電費買單？」
回頭看台灣： AI 晶片製造大國，用電佔比有多高？
目前市面上主要的 AI 晶片多產自台灣、韓國和日本。綠色和平研究顯示，2023 至 2024 年間，AI 晶片製造的碳排爆增超過 4.5 倍，背後原因正是用電高度依賴化石燃料。相較之下，同為AI晶片供應商的三星、SK海力士用電則約58%來自化石燃料。
綠色和平指出，以台積電為例，2023 全年度用電達 232 億度，相當於全台總用電量的 8%。而根據「標普全球評級」預估，2030 年，台積電用電量最高將成長到台灣總用電量近四分之一，大量成長的用電持續增加台電負擔，恐怕推升電價上漲壓力，進一步造成整體通膨，影響所有台灣民眾的生活成本。
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