2023年,人类经历了历史上最热的夏天。联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯表达了他的危机感:“全球变暖的时代已经结束;全球沸腾的时代已经到来。”气候变化对人类生存的威胁已成为迫在眉睫的危机。在努力实现脱碳的同时,一个新的挑战也出现了:解决与数字化发展相关的“水问题”。在此背景下,数据中心的建设在全球范围内迅速扩张。
从教育到医疗保健,数字数据是所有现代服务的基础。随着生成式人工智能的发展,对数字服务的需求将继续增长。这个数字时代的核心关键基础设施是数据中心,这是一个专门用来容纳服务器和网络设备的大型建筑。
一个典型的数据中心拥有服务器安装所需的所有设施,包括连接互联网和其他外部网络的高速线路、冷却设备和大容量电源。该建筑具有抗震和地震隔离功能,进出有严格的安全措施保护,包括身份证和生物识别认证。如果发生火灾,将使用氮气和二氧化碳代替水。所有这些措施共同保护服务器免受损害。
随着全球范围内开发需要巨大计算能力的生成式人工智能的竞争愈演愈烈,数据中心已经成为一个巨大的产业,尤其是对科技公司来说。在美国,亚马逊、谷歌、meta、微软等公司已经在不同地点建立了数据中心。
与政府补贴的半导体工厂一样,这些工厂也在竞相建设,人们对它们将取代汽车工厂和其他制造业,成为就业来源寄予厚望。由于数据中心的建设可以创造工作岗位,美国政府不仅在人工智能相关产业的激烈国际竞争中谋求优势,而且还在今年大选的战场上宣传数据中心的经济效益。
同样,在日本也有一个积极的运动,为他们建立数据中心和安全站点。到目前为止,大多数数据中心都建在东京大都市区周围的商业和工业区域,因为容易获得高压电力,而且靠近需求区域。
然而,从信息安全、防灾和电力安全的角度来看,目前众多数据中心集中在东京郊区,必须称为国家风险。这就是为什么建设正在向关西地区扩展,重点是能够有效处理更大量数据的超大规模数据中心。
例如,夏普公司(Sharp Corp.)今年6月宣布了其酒井工厂选址计划,该工厂于2009年建成时是全球最大、最先进的液晶面板工厂之一。以Aquos品牌液晶电视主导全球市场的夏普将在9月底关闭该工厂,并将其用作数据中心。预计软银、KDDI等公司将参与该项目。
数据中心的建设范围也正在扩大到地方城市,一方面是为了确保灾难发生时的备份功能,一方面是为了城市的应变能力,另一方面是由于政府的分权政策。
在千叶县仁哉,谷歌和Equinix等大企业已经建立了数据中心。因宰市市长表示,与物流设施相比,数据中心的财产税要高得多。除了建筑物本身,服务器和其他IT设备也要缴纳财产税。半工业区和其他易于开发的地区的丰富土地也推动了该项目。
2023年,Asa LLC在广岛县三原市和和歌山市分别获得了27万平方米和37万平方米的土地。谷歌尚未正式宣布这一消息,但据市政府官员称,Asa LLC是谷歌集团旗下公司,数据中心将建在这两个网站上。
生成式人工智能需要大量的计算,消耗大量的能量,需要一个大型服务器群来提供足够的数据来训练它的程序。强大的冷却系统对于负责此工作的数据中心至关重要。一般服务器机房的空调设置在18℃~ 27℃之间,因为服务器本身会产生热量,更不用提外界温度的影响,所以很多采用蒸发冷却系统作为高效的冷却方式。这需要很多水。
来自加利福尼亚大学和其他机构的研究人员估计,数据中心平均每使用一千瓦时的电力需要一加仑的水。同样重要的是,数据中心必须使用干净的淡水,以防止设备腐蚀和细菌繁殖。海水或脏水是不可接受的。根据谷歌的可持续发展数据,大约20个数据中心在2022年总共消耗了约52亿加仑的水,即每天消耗1400万加仑的水。美国环境保护署估计,这相当于大约17.5万名美国人的消费量。
据估计,OpenAI的生成式人工智能GPT-3的整个训练过程相当于一个典型美国家庭几百年的用电量,还需要70万升的冷却水。每回答20到50个问题,GPT-3就会再“喝”500毫升的水。此外,每个新模型所需的水量都会增加。
根据世界经济论坛的数据,美国已有4400万人的供水系统不稳定。斯坦福大学预测,到2071年,美国204个淡水盆地中约有一半将无法满足每月的用水需求,许多地区的供水可能减少多达三分之一。
数据中心扩展的竞争是激烈的,对于环境的最佳选择是否总是存在一些问题。去年在乌拉圭,谷歌在数据中心的建设遭到了大规模的反对,尽管这些设施的用水量远低于纸浆和造纸,而纸浆和造纸是乌拉圭的主要产业。建设将增加,用水需求将继续增长,这可能会加剧水资源短缺。在日本,人工智能也有望帮助解决劳动力老龄化和医疗需求不断增长等紧迫问题。为数据和系统运营提供安全、稳定的基础的数据中心,是日本企业提高生产力和创造高附加值产品的必要条件。
随着世界各国政府和行业领袖宣布到2050年实现零温室气体排放的目标,“碳中和”的概念已广为人知。然而,“水中性”的概念——最终减少商业活动对水资源的影响,如取水和废水排放——并没有得到很好的认可。在未来,这一概念将在国际商业和政策讨论中发挥越来越重要的作用。人工智能的发展和环境保护需要减少人工智能的用水量,促进环境友好型发展。有关实体也有责任公开提供信息,以确保透明度。
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香取Sugime
Shingo sugme是大阪《读卖新闻》经济新闻部的特约撰稿人。