Jak sztuczna inteligencja wykorzystuje wodę? Pełne wyjaśnienie

AI wykorzystuje wodę na trzy główne sposoby. Centra danych mogą odparowywać wodę, aby usunąć ciepło z serwerów. Elektrownie dostarczające energię elektryczną mogą zużywać wodę. Produkcja półprzewodników również wymaga dużych ilości wysoce oczyszczonej wody. Komunikat tekstowy nie przesyła dosłownie wody przez komputer; tworzy pracę obliczeniową, która otrzymuje część tych większych systemów.

Nie ma uniwersalnej kwoty na zapytanie AI. Projekt chłodzenia, pogoda, lokalizacja, koszyk energii elektrycznej, model, sprzęt i czas reakcji – wszystko to zmienia wynik. Publiczne szacunki również wyznaczają różne granice. Niektórzy liczą tylko na chłodzenie na miejscu, inni zaś dodają wodę związaną z prądem. Najuczciwszą odpowiedzią jest zatem zakres powiązany z nazwanym systemem i metodą, a nie jeden fakt wielkości butelki dla każdej wiadomości.

Serwery zamieniają energię elektryczną w ciepło

Obliczenia AI działają na procesorach w szafach. Prawie cała zużywana przez nich energia elektryczna zamienia się w ciepło. Jeśli ciepło nie zostanie usunięte, chipy spowalniają lub ulegają awarii, dlatego centrum danych potrzebuje systemu ciągłego chłodzenia.

Niektóre obiekty korzystają z powietrza zewnętrznego, jeśli pozwala na to pogoda. Inne cyrkulują schłodzoną wodę w zamkniętym obiegu, przenoszą ciepło do wieży chłodniczej i odparowują wodę do atmosfery. Chłodzenie cieczą bezpośrednio na chipie może skutecznie przenosić ciepło z gęstych szaf AI, ale ostateczny system odprowadzania ciepła określa, czy woda jest zużywana na miejscu.

Woda krążąca w zamkniętej pętli nie musi być koniecznie zużyta. Zużycie następuje głównie wtedy, gdy woda odparowuje lub opuszcza nadające się do użytku lokalne zasoby. Dlatego „chłodzony cieczą” i „zużywający wodę” nie są synonimami. Aby zrozumieć wybory inżynieryjne, zacznij od dlaczego centra danych korzystają z wody.

Wycofanie i spożycie są różne

Pobór wody to objętość pobrana z rzeki, warstwy wodonośnej lub sieci wodociągowej. Zużycie to część, która nie jest natychmiast zwracana do tego samego źródła, zwykle z powodu wyparowania. System chłodzenia z jednorazowym przepływem może pobrać dużą objętość i zwrócić większość z niej cieplejszą; system wyparny może pobierać mniej, ale zużywać większą część.

Obydwa środki mają znaczenie. Wysoki pobór może mieć wpływ na ekosystemy i infrastrukturę. Zużycie może zmniejszyć ilość wody dostępnej dla innych użytkowników. Jakość wody, źródło i pora roku dodają kontekst: woda pitna, odzyskane ścieki i zebrana woda deszczowa nie są wymienne.

Globalne litry również kryją niedobory. Jeden litr spożyty w porze deszczowej i w zbiorniku obfitującym w wodę nie jest równoważny jednemu litrowi podczas suszy. Dobre raportowanie podaje lokalizację obiektu, obciążenie zlewni, źródło, pobór i zużycie, zamiast łączyć je w jedną sumę korporacyjną.

Energia elektryczna zwiększa pośredni ślad wodny

Elektrownie mogą wykorzystywać wodę do cykli parowych i chłodzenia. Stawka różni się w zależności od technologii węglowej, gazowej, jądrowej, wodnej, wiatrowej i słonecznej oraz w zależności od systemu chłodzenia. Centrum danych o niewielkim zużyciu wody na miejscu może zatem zachować pośredni wpływ dzięki energii elektrycznej.

Laboratorium Berkeley Raport dotyczący zużycia energii przez centrum danych w Stanach Zjednoczonych w 2024 r modele bezpośredniego wykorzystania wody z obiektu i wody zużywanej oddzielnie do wytwarzania energii elektrycznej. To ważny wybór granic. Dodanie ich może być odpowiednie w przypadku szerokiego zasięgu, natomiast samo zgłoszenie użycia na miejscu stanowi odpowiedź na pytanie dotyczące pozwoleń lokalnych.

Chłodzenie na sucho może obniżyć bezpośrednie zużycie, ale wymaga więcej energii elektrycznej, szczególnie w gorących warunkach. Jeśli ta dodatkowa moc pochodzi z generacji wodochłonnej lub emisyjnej, system raczej zmienił wpływ, niż go po prostu usunął. Nie ma powszechnie najlepszej technologii chłodzenia, niezależnej od klimatu i sieci.

Skąd pochodzą liczby na zapytanie

W 2023 roku badacze Shaolei Ren, Pengfei Li i współpracownicy stworzyli model wody operacyjnej na potrzeby modeli językowych w Sprawienie, że sztuczna inteligencja będzie mniej „spragniona”. Ich szacunki sugerują, że butelka o pojemności 500 ml może odpowiadać około 20–50 odpowiedziom średniej długości, w zależności od tego, kiedy i gdzie GPT-3-class usługi działały. Przy ich założeniach oznacza to około 10–25 ml na odpowiedź; nie był to bezpośredni pomiar ChatGPT hydraulika.

Późniejsze ujawnienia dostawców były znacznie niższe. Sam Altman stwierdził średnią ChatGPT użyte zapytanie dotyczące 0.000085 US gallons, około 0.32 ml. Google zmierzono 0.26 ml dla a mediana Gemini Monit tekstowy aplikacji w maju 2025 r.

Liczby te opisują różne modele, floty, czasy i metodologie. Google wynik jest medianą świadczenia usługi w danym momencie; w pracy akademickiej szacuje się ilość wody bezpośredniej i pośredniej w ramach scenariuszy; Altman opublikował średnią bez pełnych obliczeń. Ta różnica zdań stanowi dowód na to, że w odpowiedzi dominują granice i infrastruktura.

Zapytanie nie ma ustalonej alokacji

Dostawca może podzielić wodę w obiekcie według wszystkich obciążeń, oszacować zużycie wody na podstawie energii elektrycznej lub przydzielić chłodzenie na podstawie energii serwera. Każdy z nich wymaga wyboru dotyczącego wolnej mocy, wyposażenia pomocniczego i tego, co liczy się jako zachęta AI. Długi kontekst i dane wyjściowe również sprawiają, że zapytania są nierówne.

Szkolenie jeszcze bardziej komplikuje alokację. Gazeta „Mniej Spragnieni” oszacowała ten trening GPT-3 w amerykańskich centrach danych Microsoftu mogłyby bezpośrednio zużywać 700,000 litrów słodkiej wody zgodnie ze swoim scenariuszem. Jest to modelowane oszacowanie dla konkretnego przebiegu treningowego, a nie znana suma dla każdego modelu GPT. Podział go na przyszłe zapytania zależy od nieznanego czasu życia i ruchu.

Produkcja chipów odbywa się dalej i rzadko jest uwzględniana w natychmiastowych roszczeniach. Pełna ocena cyklu życia przydzieliłaby również wodę produkcyjną, ale dane publiczne nie są wystarczająco szczegółowe, aby można było to z całą pewnością przeprowadzić w przypadku większości usług.

Firma sumuje pomoc, z zastrzeżeniami

Raporty zrównoważonego rozwoju operatora ujawniają trendy, których nie da się szybko oszacować. Mogą pokazać całkowity pobór, zużycie i uzupełnienie wody w przedsiębiorstwie, a czasami efektywność wykorzystania wody w centrum danych. Jednak ich granice obejmują wiele produktów, biur i obiektów; rzadko wyodrębniają jeden model.

Uzupełnianie jest również oddzielone od konsumpcji. Finansowanie renowacji zlewiska lub naprawy nieszczelności może przynieść realne korzyści, ale litr uzupełniony gdzie indziej lub po latach nie jest fizycznie tym samym litrem zużytym na miejscu. Jakość, lokalizacja, termin i to, czy projekt i tak by doszedł do skutku, mają znaczenie.

Microsoft twierdzi, że nowe projekty centrów danych zostaną wprowadzone od sierpnia 2024 r unikać odparowywania wody w celu chłodzenia. Wyraźnie stwierdza, że ​​woda pozostaje w kuchniach i toaletach. Pośrednia energia elektryczna i woda produkcyjna również nie są objęte tym twierdzeniem o „chłodzeniu”.

Jak czytać oświadczenie dotyczące wody

Najpierw zapytaj, czy liczba ta dotyczy wycofania czy spożycia. Następnie zapytaj, czy obejmuje to chłodzenie na miejscu, wytwarzanie energii elektrycznej, szkolenia i produkcję chipów. Poszukaj modelu, długości zadania, lokalizacji, okresu oraz tego, czy liczba została zmierzona czy oszacowana.

Zachowaj ostrożność przy porównywaniu gospodarstw domowych. Butelkę łatwo sobie wyobrazić, ale może zamienić scenariusz w uniwersalną stawkę. Nasz artykuł nt Woda AI na zapytanie porównuje główne szacunki, podczas gdy the ChatGPT przewodnik wodny koncentruje się na tym, co jest publiczne dla tej usługi.

Treechat szacuje wodę na podstawie szacowanej energii komunikatu, korzystając ze stałego współczynnika ujawnionego na jej temat strona metodologiczna. Nie widzi chłodzenia ani wytwarzania energii elektrycznej na poziomie obiektu, zatem rachunek nie stanowi zmierzonego przydziału wody. Jej wartością jest konsekwencja i widoczna niepewność, a nie precyzja.

Co mogą zrobić użytkownicy i organizacje

Użytkownicy mogą wybrać mniejszy model, zachować proporcjonalność kontekstu i wyników, unikać niepotrzebnych regeneracji i zarezerwować tworzenie ciężkich multimediów dla użytecznych wyników. Te kroki zmniejszają obliczenia, co zwykle zmniejsza zarówno ilość ciepła, jak i przydzieloną do niego wodę.

Organizacje mają silniejsze dźwignie. Zapytaj dostawców o zużycie na poziomie obiektu w regionach dotkniętych niedoborami wody, granice bezpośrednie i pośrednie, szczyty sezonowe i szacunki dotyczące obciążenia pracą. W stosownych przypadkach preferuj odzyskaną wodę, wydajny sprzęt i lokalizację uwzględniającą ograniczenia zlewni. Śledź zużycie bezwzględne oraz litry na kWh.

Decydenci i społeczności mogą wymagać przejrzystych pozwoleń na wodę, oceny skumulowanego wpływu i sprawozdań po otwarciu. Sama wydajność nie może zagwarantować niższych sum, jeśli popyt będzie rósł szybciej. Celem nie jest stwierdzenie, że usługi cyfrowe są bezwodne; chodzi o to, aby ich prawdziwe, lokalne kompromisy były wystarczająco widoczne, aby można było nimi zarządzać.

Często zadawane pytania

Czy sztuczna inteligencja zużywa wodę pitną?

Czasami. Obiekty mogą wykorzystywać wodę pitną, odzyskane ścieki lub inne źródła, w zależności od lokalizacji i projektu. Sprawozdawczość obejmująca całą firmę powinna identyfikować źródło i jakość; ogólna suma zwykle nie mówi, z jakiego obiektu korzystano.

Czy każdy monit AI wykorzystuje wodę?

Każdy monit wykorzystuje obliczenia i energię elektryczną. Przydzielona ilość wody może być bliska zeru w określonym miejscu i czasie, jeśli chłodzenie i wytwarzanie zużywają niewiele wody, ale produkcja wyższego szczebla nadal pozostawia ślad. Do zachęty nie jest dołączony żaden stały fizyczny łyk.

Czy 500 ml na wiadomość jest dokładne?

Nie. W szeroko cytowanym badaniu oszacowano, że 500 ml odpowiada około 20–50 odpowiedziom w określonych scenariuszach, a nie w jednym. Dane nowszych dostawców dotyczące mediany lub średnich podpowiedzi tekstowych są znacznie niższe, ale wykorzystują inne granice.

Czy centrum danych może zużywać zero wody?

Pozwala uniknąć zużycia wody do chłodzenia na miejscu. Nie oznacza to zerowego zużycia wody w biurach, wytwarzaniu energii elektrycznej, budownictwie i produkcji chipów. Zawsze czytaj rzeczownik po „zero wody”.