Выбросы парниковых газов Google увеличились на 48% с 2019 года благодаря разработкам ИИ

Последний ежегодный экологический отчет Google раскрывает истинное влияние недавних набегов на искусственный интеллект на выбросы парниковых газов.

Расширение центров обработки данных для поддержки разработок в области искусственного интеллекта способствовало тому, что компания произвела 14,3 миллиона тонн эквивалента углекислого газа в 2023 году. Это на 48% больше, чем эквивалентный показатель 2019 года, и на 13% больше, чем в 2022 году.

«Этот результат был обусловлен в первую очередь увеличением энергопотребления центров обработки данных и выбросов в цепочках поставок», — пишут авторы отчета.

«Поскольку мы продолжаем интегрировать ИИ в наши продукты, сокращение выбросов может оказаться сложной задачей из-за увеличения потребностей в энергии из-за большей интенсивности вычислений ИИ, а также выбросов, связанных с ожидаемым увеличением наших инвестиций в техническую инфраструктуру».

ПОСМОТРЕТЬ: Как Microsoft, Google Cloud, IBM и Dell работают над снижением климатического вреда от ИИ

Google утверждает, что не может различить компонент общих выбросов центров обработки данных, за который отвечает ИИ

В 2021 году Google обязалась достичь нулевых выбросов во всех своих операциях и цепочке создания стоимости к 2030 году. В отчете говорится, что эта цель теперь считается «чрезвычайно амбициозной» и «потребует (Google) преодолевать значительную неопределенность».

Далее в отчете говорится, что воздействие искусственного интеллекта на окружающую среду «сложно и трудно прогнозируемо», поэтому компания может публиковать только показатели всего центра обработки данных в целом, что затрудняет работу облачных хранилищ и других операций. Это означает, что ущерб окружающей среде, нанесенный конкретно в результате обучения и использования ИИ в 2023 году, пока держится в секрете.

При этом в 2022 году Дэвид Паттерсон, инженер Google, написал в блоге: «Наши данные показывают, что обучение и выводы ML составляют лишь 10–15% от общего энергопотребления Google за каждый из последних трех лет». Однако с тех пор эта доля, вероятно, увеличилась.

СМОТРИТЕ: Все, что вам нужно знать о Greentech

Почему ИИ несет ответственность за увеличение выбросов технологических компаний

Как и большинство своих конкурентов, Google за последний год представил ряд проектов и функций искусственного интеллекта, включая Gemini, Gemma, обзоры и генерацию изображений в поиске и инструменты безопасности искусственного интеллекта.

Системы искусственного интеллекта, особенно те, которые участвуют в обучении больших языковых моделей, требуют значительных вычислительных мощностей. Это приводит к более высокому потреблению электроэнергии и, следовательно, к большему количеству выбросов углекислого газа, чем при обычной онлайн-деятельности.

СМОТРИ: Шпаргалка по искусственному интеллекту

Согласно исследованию Google и Калифорнийского университета в Беркли, обучение OpenAI GPT-3 привело к образованию 552 метрических тонн углерода — что эквивалентно вождению 112 бензиновых автомобилей в течение года. Кроме того, исследования показывают, что генеративная система искусственного интеллекта потребляет примерно в 33 раза больше энергии, чем машины, на которых работает программное обеспечение для конкретных задач.

В прошлом году общее потребление электроэнергии в центрах обработки данных Google выросло на 17%, и хотя мы не знаем, какая часть этого была связана с деятельностью, связанной с искусственным интеллектом, компания признала, что «ожидает продолжения этой тенденции в будущем». ».

Google не первая из крупных технологических организаций, которая сообщает, что разработки в области искусственного интеллекта негативно сказываются на выбросах и что ими оказывается трудно управлять. В мае Microsoft объявила, что ее выбросы выросли на 29% по сравнению с 2020 годом, в первую очередь за счет строительства новых центров обработки данных. «Наши проблемы отчасти уникальны из-за нашей позиции ведущего поставщика облачных технологий, который расширяет свои центры обработки данных», — говорится в отчете Microsoft об экологической устойчивости.

Утечка документов, просмотренных Business Insider в апреле, как сообщается, показывает, что с июля 2023 года Microsoft получила более 500 МВт дополнительного пространства в центрах обработки данных и что ее графические процессоры теперь поддерживают действующие «кластеры искусственного интеллекта» в 98 местах по всему миру.

Четыре года назад президент Microsoft Брэд Смит назвал обещание компании стать углеродно-отрицательным к 2030 году «многократным достижением». Однако в мае он признался в подкасте Bloomberg Zero, что с тех пор «Луна сдвинулась» и теперь находится «более чем в пять раз дальше».

Алекс де Врис, основатель платформы анализа цифровых тенденций Digiconimist, которая отслеживает устойчивость ИИ, считает, что экологические отчеты Google и Microsoft доказывают, что технологические боссы не относятся к устойчивому развитию так серьезно, как к развитию ИИ. «На бумаге они могли бы так сказать, но реальность такова, что в настоящее время они явно отдают приоритет росту, а не достижению климатических целей», — сказал он TechRepublic в электронном письме.

«Google уже изо всех сил пытается удовлетворить свой растущий спрос на энергию за счет возобновляемых источников энергии. Углеродоемкость каждого МВтч, потребляемого Google, быстро растет. В глобальном масштабе у нас есть лишь ограниченное предложение возобновляемых источников энергии, а текущая траектория спроса на электроэнергию, связанного с искусственным интеллектом, уже слишком велика. Что-то должно радикально измениться, чтобы эти климатические цели стали достижимыми».

Стремительный рост выбросов Google также может оказать негативное влияние на компании, использующие ее продукты искусственного интеллекта, у которых есть свои собственные экологические цели и правила, которым необходимо соответствовать. «Если Google является частью вашей цепочки создания стоимости, рост выбросов Google также означает, что ваши выбросы категории 3 растут», — сказал де Врис TechRepublic.

Как Google управляет выбросами ИИ

В экологическом отчете Google освещается ряд способов, которыми компания управляет энергетическими потребностями своих разработок в области искусственного интеллекта. Его новейший тензорный процессор Trillium более чем на 67% более энергоэффективен, чем пятое поколение, а его центры обработки данных более чем в 1,8 раза более энергоэффективны, чем типичные корпоративные центры обработки данных.

Центры обработки данных Google теперь обеспечивают примерно в четыре раза больше вычислительной мощности при том же объеме электроэнергии, чем пять лет назад.

В марте 2024 года на NVIDIA GTC компания TechRepublic поговорила с Марком Ломейером, вице-президентом и генеральным менеджером по вычислениям и инфраструктуре AI/ML в Google Cloud, о том, как ее TPU становятся более эффективными.

Он сказал: «Если вы думаете о запуске высокоэффективной формы ускоренных вычислений с помощью наших собственных TPU, мы используем жидкостное охлаждение для этих TPU, которое позволяет им работать быстрее, но при этом гораздо более энергоэффективно и, как следствие, более экономичный способ».

Google Cloud также использует программное обеспечение для устойчивого управления временем безотказной работы. «Чего вы не хотите, так это множества графических процессоров или каких-либо вычислительных устройств, работающих с использованием энергии, но не обеспечивающих активно, вы знаете, тех результатов, которые мы ищем», — сказал Ломейер TechRepublic. «Поэтому обеспечение высокого уровня использования инфраструктуры также является ключом к устойчивости и энергоэффективности».

В экологическом отчете Google за 2024 год говорится, что компания управляет воздействием ИИ на окружающую среду тремя способами:

Оптимизация модели: например, она повысила эффективность обучения своего TPU пятого поколения на 39% с помощью методов, ускоряющих обучение, таких как квантование, где точность чисел, используемых для представления параметров модели, снижается для уменьшения вычислительной нагрузки. Эффективная инфраструктура: TPU четвертого поколения был в 2,7 раза более энергоэффективным, чем третье поколение. В 2023 году программа Google по управлению водными ресурсами компенсировала 18% потребления воды, большая часть которой пойдет на охлаждение центров обработки данных. Сокращение выбросов. В прошлом году 64% энергии, потребляемой центрами обработки данных Google, было получено из безуглеродных источников, включая возобновляемые источники и схемы улавливания углерода. Компания также развернула интеллектуальные вычислительные платформы и возможности реагирования на спрос в своих центрах обработки данных.

Кроме того, продукты искусственного интеллекта Google разрабатываются для решения проблемы изменения климата в целом, например, экономичные маршруты в Картах Google, модели прогнозирования наводнений и инструмент «Зеленый свет», который помогает инженерам оптимизировать время работы светофоров, чтобы сократить количество остановок и движения. трафик и расход топлива.

Спрос на ИИ может превысить цели по выбросам

Google заявляет, что потребление электроэнергии ее центрами обработки данных, которые, помимо прочего, обеспечивают ее деятельность в области искусственного интеллекта, в настоящее время составляет лишь около 0,1% мирового спроса на электроэнергию. Действительно, по данным Международного энергетического агентства, центры обработки данных и сети передачи данных ответственны за 1% выбросов, связанных с энергетикой.

Однако ожидается, что в ближайшие несколько лет этот показатель значительно увеличится: прогнозируется, что потребление электроэнергии в центрах обработки данных удвоится в период с 2022 по 2026 год. По данным SemiAnaанализа, к 2030 году центры обработки данных будут потреблять около 4,5% мирового спроса на энергию.

Для обучения и работы моделей искусственного интеллекта в центрах обработки данных требуется значительное количество энергии, но также вносят свой вклад производство и транспортировка чипов и другого оборудования. По оценкам МЭА, благодаря растущему спросу в 2026 году ИИ будет использовать в 10 раз больше электроэнергии, чем в 2023 году.

СМ.: ИИ становится причиной проблем с питанием и охлаждением основных центров обработки данных в Австралии

Центрам обработки данных также требуется огромное количество воды для охлаждения, особенно при выполнении энергоемких вычислений искусственного интеллекта. Одно исследование, проведенное Калифорнийским университетом в Риверсайде, показало, что к 2027 году объем воды, забираемой для деятельности по искусственному интеллекту, может достичь половины годового потребления Великобритании.

Повышенный спрос на электроэнергию может подтолкнуть технологические компании вернуться к невозобновляемым источникам энергии

Технологические компании уже давно являются крупными инвесторами в возобновляемую энергетику: в последнем экологическом отчете Google говорится, что только в 2023 году компания приобрела более 25 ТВтч. Тем не менее, есть опасения, что стремительно растущий спрос на энергию в результате их усилий в области искусственного интеллекта сохранит работу угольных и нефтяных электростанций, которые в противном случае были бы выведены из эксплуатации.

Например, в декабре окружные инспекторы в северной Вирджинии одобрили строительство до 37 центров обработки данных на площади всего в 2000 акров, что привело к предложениям по расширению использования угольной энергии.