智慧地球背后的能源巨坑

敖顯奎

要想世界和平，必須解決能源問題。能源的稀缺是一個亙古不變的世界級問題，在未來，這個問題的發展可能會超出地球邊界。然而現如今，人類在地球文明的發展線上再發現了一個能源巨坑——智慧地球。

8月，舊金山舉行的一次會議上，半導體行業大型供應商Applied Materials的首席執行官加里·迪克森（Gary Dickerson）發表了一個大膽的預測。他警告稱，由于材料、芯片制造和設計方面缺乏重大創新，到2025年，數據中心的人工智能運轉可能占全球用電量的十分之一。

大量的數據需要處理

據了解，目前世界上數以百萬計的數據中心所占用的用電量還不到2%——這個統計數據包含了在它們龐大的服務器陣列上處理的各種工作負載。Applied Materials估計，運行人工智能的服務器目前只占全球電力消耗量的0.1%。

隨著時間的推移，被用來訓練人工智能模型的信息組合將會發生改變，相對于文本和音頻信息，視頻和其他圖像的占比將會攀升。視覺數據的計算量更大，處理這些數據的能耗將會變大。另一方面，訓練和運行像深度學習模型這樣事件需同樣要處理大量的數據，因而占用內存和處理器將更大。人工智能研究機構OpenAI的一項研究表明，驅動大型人工智能模型所需的計算能力已經每三個半月翻一番。

處理這些問題需要耗能多大呢？馬薩諸塞大學阿姆赫斯特分校的研究小組最近發表的一項研究顯示，訓練幾款受歡迎的大型人工智能車型，所引發的廢氣排放量幾乎是美國汽車使用壽命期內的平均排放量的五倍。

“超大規模”數據中心

在很多城市大力發展大數據的時候，大企業的“超大規模”數據中心也隨之而生。這種數據中心使用大量專門為特定任務定制的基本服務器陣列。這些機器比傳統數據中心的服務器更加節能，因為后者需要處理更廣泛的功能。當前向超大規模數據中心的過渡，再加上冷卻和其他技術的進步，是過去幾年新數據中心的能源消耗基本上被運轉效率提高所抵消的一個重要原因。

5G基站的建立

作為大數據的“建立”途徑之一，5G也逐漸開始走向人類，預備取代4G。而5G本身需要建立大量的5G基站，這個數字將會是4G基站建立數量的2～3倍。而5G基站中的AAU（有源天線單元）的能耗非常高，據中國5G商用信息，5G基站使用的AAU因為在性能上的提升，導致能耗在4G的基礎上升高了不少。

新奇能源

事實上，在幾年前，中石化董事長傅成玉就表示：能源問題將成30年后全球第一大難題。如此看來，這一預言成真的跡象越來越明顯了。為此，有不少提提出，智慧地球的第一步應該從“智慧能源”做起。為此，人類一直致力于探索新能源，尋求可替代能源，除了風、水、太陽、地熱等新能源的使用，人還發揮聰明才智，探索出了各式各樣讓人意想不到的“新奇”能源。這些能源有多新奇呢？

鹽水

2014年，歐洲一個小國家列支敦士登的一家公司生產了一臺鹽水動力跑車，這里的鹽水動力本上上仍屬于“液流電池”，通過流液電池產生動力。這輛車目前已經拿到了德國的車牌，可以在德國道路上正常行駛。

咖啡渣

英國人非常愛喝咖啡，每年都會有大量的咖啡渣產生。因此，英國一家叫Biobean的公司就從咖啡連鎖店收集咖啡渣，并從中提煉出燃油，然后將燃油轉換為液體燃料。目前，倫敦有部分公交車已采用這種生物柴油了。

雞糞

早在1956年，英國一個叫Harold Bate的人就發明了“雞糞罐”來代替汽油：雞糞作為一種有機物，在經過微生物發酵后可以產生甲烷，從而代替汽油燃燒，為汽車提供動力。

除了這些，還有許多“新奇”的能源正在被發掘改進：玉米、大豆、甘蔗等生物燃料，甚至連地溝油都可以變廢為寶，只不過由于過程的代價比較昂貴，我們還需要更省錢的方式來制造這些“新能源”。（編輯/侯幫虎）