AI spotřebuje tolik energie jako Nizozemsko, obávají se vědci

Dopad AI na životní prostředí by mohl být podle studie menší, než se lidé obávají, pokud se její vývoj zpomalí. S ohledem na loňskou spotřebu elektřiny v Česku je odhad spotřeby odvětví AI více než dvojnásobný, pokud se vezme do úvahy horní hranice prognózy.

Studii zveřejněnou v časopisu Joule vypracoval Alex De Vries, který působí jako doktorand na Svobodné univerzitě v Amsterodamu. Vychází z toho, že některé parametry zůstanou beze změny – například rychlost, jakou odvětví AI narůstá, dále dostupnost čipů pro AI a také že servery budou i nadále stále pracovat na plný výkon.

Mnoho odborníků, včetně autora studie, má za to, že jde o spekulaci, protože technologické firmy nezveřejňují dostatek údajů, aby bylo možné učinit přesný odhad. Faktem ale zůstává, že AI vyžaduje výkonnější hardware než tradiční výpočetní úlohy.

De Vries vyšel z předpokladu, že výrobce čipů Nvidia bude dodávat přibližně 95 procent vybavení, které bude odvětví AI potřebovat. Zohlednil dodávky do roku 2027 a rozmezí spotřeby energie odvětví stanovil na 85 až 134 terawatthodin (TWh) elektřiny ročně. Horní konec rozmezí odpovídá zhruba množství energie, které ročně spotřebuje menší stát. Společnost Nvidia se k věci odmítla vyjádřit.

„Z hlediska spotřeby elektřiny by se jednalo o tak velké země, jako je Nizozemsko. Jde o půl procenta celkové světové spotřeby elektřiny,“ řekl serveru BBC De Vries. Na základě svého zjištění je toho názoru, že AI by se měla používat pouze tam, kde je to skutečně potřeba.

Český energetický regulační úřad (ERÚ) uvádí, že loni činila spotřeba elektřiny v České republice 60,4 TWh.

Systémy umělé inteligence, jako jsou velké jazykové modely (LLM), které pohánějí populární chatboty, například ChatGPT start-upu OpenAI nebo Bard společnosti Google, vyžadují ke své činnosti obří datová centra. Zařízení jsou náročnější na spotřebu energie a stejně jako tradiční sestavy je třeba je chladit pomocí systémů vyžadujících velké množství vody.

Výzkum nizozemského vědce energii potřebnou na chlazení nezahrnuje. Mnoho velkých technologických firem tuto specifickou spotřebu energie nebo vody nevyčísluje. De Vries proto vyzývá k větší transparentnosti odvětví.

Společnost Microsoft, která výrazně investuje do vývoje AI, ve své poslední zprávě o udržitelnosti uvedla, že její spotřeba vody mezi lety 2021 a 2022 stoupla o 34 procent na 6,4 milionu metrů krychlových, což je přibližně velikost 2500 olympijských plaveckých bazénů.

„Standardní rozvaděč plný běžných sestav má spotřebu asi čtyři kilowatty (kW), což odpovídá spotřebě rodinného domu. Zatímco rozvaděč se sadami AI by měl spotřebu zhruba dvacetinásobnou, tedy asi 80 kW energie. V rámci jednoho datového centra jich můžete mít stovky, ne-li tisíce,“ vysvětlil rozdíl Danny Quinn, šéf skotského datového centra DataVita.

Z další nedávné studie Washingtonské univerzity, kterou citoval server Yahoo! Finance, totiž vyplynulo, že jen provozování populárního chatovacího systému ChatGPT může denně spotřebovávat zhruba jednu gigawatthodinu energie. To představuje spotřebu, kterou má jinak 33 tisíc průměrných amerických domácností.

Odborníci se přitom obávají, že jde o pouhý začátek. Jak se rozšiřují stávající systémy AI a zároveň přibývají úplně nové, pochopitelně spotřeba elektrické energie ještě roste.

„Nacházíme se v bodu, kdy je AI teprve v rozmachu. Současný rozsah využívání tak může představovat pouhé procento toho, co nás čeká za dva až tři roky. Nebojím se říci, že se svět řítí do opravdu vážné energetické krize, pokud to nezměníme,“ varoval Arijit Sengupta, zakladatel a šéf společnosti Aible působící v oblasti umělé inteligence.

Není přitom ani zdaleka jediným, kdo poukazuje na „nenažranost“ datových center, která se kvůli umělé inteligenci přesouvají od klasických počítačových procesorů (CPU) k výrazně výkonnějším grafickým čipům (GPU). Ty se totiž pro složité výpočty hodí lépe.

„V následující dekádě budou právě GPU jádrem infrastruktury pro AI. Ve srovnání s CPU přitom GPU za jeden výpočetní cyklus spotřebují desetinásobek až patnáctinásobek energie. Jejich vysoká energetická náročnost je zkrátka nepopiratelná,“ podotkl Patrick Ward, marketingový šéf společnosti Formula Monks, která se zabývá poradenstvím v oblasti umělé inteligence.

Na druhou stranu by AI mohla pomoci při řešení některých ekologických problémů, kterým planeta čelí, napsal server BBC.

To připouští i Ward, umělá inteligence dokáže podle něj být „neuvěřitelně efektivní v oblastech, ve kterých člověk tolik efektivní není“. Zároveň však nezastírá, že otázka spotřeby je velmi ožehavým tématem. „V globálním měřítku se bude dramaticky zvyšovat,“ doplnil s tím, že svět se na to musí připravit.

Společnosti Google a American Airlines nedávno zjistily, že piloti by mohli pomocí experimentálního nástroje AI pro volbu výšky letu snížit na polovinu množství kondenzačních stop, které letadla vytvářejí a jež přispívají ke globálnímu oteplování.

Dalším příkladem může být výzkum směřující k vytvoření jaderné fúze, tedy způsobu, kterým získává energii Slunce. Úspěch v této oblasti by znamenal skutečný převrat v podobě neomezených ekologických zdrojů energie. Umělá inteligence by mohla urychlit výzkum, který probíhá od 60. let 20. století a postupuje velmi pomalu.