智慧地球背后的能源巨坑

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  要想世界和平,必须解决能源问题。能源的稀缺是一个亘古不变的世界级问题,在未来,这个问题的发展可能会超出地球边界。然而现如今,人类在地球文明的发展线上再发现了一个能源巨坑——智慧地球。
  8月,旧金山举行的一次会议上,半导体行业大型供应商Applied Materials的首席执行官加里·迪克森(Gary Dickerson)发表了一个大胆的预测。他警告称,由于材料、芯片制造和设计方面缺乏重大创新,到2025年,数据中心的人工智能运转可能占全球用电量的十分之一。

大量的数据需要处理


  据了解,目前世界上数以百万计的数据中心所占用的用电量还不到2%——这个统计数据包含了在它们庞大的服务器阵列上处理的各种工作负载。Applied Materials估计,运行人工智能的服务器目前只占全球电力消耗量的0.1%。
  随着时间的推移,被用来训练人工智能模型的信息组合将会发生改变,相对于文本和音频信息,视频和其他图像的占比将会攀升。视觉数据的计算量更大,处理这些数据的能耗将会变大。另一方面,训练和运行像深度学习模型这样事件需同样要处理大量的数据,因而占用内存和处理器将更大。人工智能研究机构OpenAI的一项研究表明,驱动大型人工智能模型所需的计算能力已经每三个半月翻一番。
  处理这些问题需要耗能多大呢?马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的研究小组最近发表的一项研究显示,训练几款受欢迎的大型人工智能车型,所引发的废气排放量几乎是美国汽车使用壽命期内的平均排放量的五倍。

“超大规模”数据中心


  在很多城市大力发展大数据的时候,大企业的“超大规模”数据中心也随之而生。这种数据中心使用大量专门为特定任务定制的基本服务器阵列。这些机器比传统数据中心的服务器更加节能,因为后者需要处理更广泛的功能。当前向超大规模数据中心的过渡,再加上冷却和其他技术的进步,是过去几年新数据中心的能源消耗基本上被运转效率提高所抵消的一个重要原因。

5G基站的建立


  作为大数据的“建立”途径之一,5G也逐渐开始走向人类,预备取代4G。而5G本身需要建立大量的5G基站,这个数字将会是4G基站建立数量的2~3倍。而5G基站中的AAU(有源天线单元)的能耗非常高,据中国5G商用信息,5G基站使用的AAU因为在性能上的提升,导致能耗在4G的基础上升高了不少。

新奇能源


  事实上,在几年前,中石化董事长傅成玉就表示:能源问题将成30年后全球第一大难题。如此看来,这一预言成真的迹象越来越明显了。为此,有不少提提出,智慧地球的第一步应该从“智慧能源”做起。为此,人类一直致力于探索新能源,寻求可替代能源,除了风、水、太阳、地热等新能源的使用,人还发挥聪明才智,探索出了各式各样让人意想不到的“新奇”能源。这些能源有多新奇呢?
  盐水
  2014年,欧洲一个小国家列支敦士登的一家公司生产了一台盐水动力跑车,这里的盐水动力本上上仍属于“液流电池”,通过流液电池产生动力。这辆车目前已经拿到了德国的车牌,可以在德国道路上正常行驶。
  咖啡渣
  英国人非常爱喝咖啡,每年都会有大量的咖啡渣产生。因此,英国一家叫Biobean的公司就从咖啡连锁店收集咖啡渣,并从中提炼出燃油,然后将燃油转换为液体燃料。目前,伦敦有部分公交车已采用这种生物柴油了。
  鸡粪
  早在1956年,英国一个叫Harold Bate的人就发明了“鸡粪罐”来代替汽油:鸡粪作为一种有机物,在经过微生物发酵后可以产生甲烷,从而代替汽油燃烧,为汽车提供动力。
  除了这些,还有许多“新奇”的能源正在被发掘改进:玉米、大豆、甘蔗等生物燃料,甚至连地沟油都可以变废为宝,只不过由于过程的代价比较昂贵,我们还需要更省钱的方式来制造这些“新能源”。(编辑/侯帮虎)
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