人工知能技術のエネルギー要件は、テクノロジー界で最も頻繁に議論されるトピックの 1 つです。人工知能技術は、国全体の需要に匹敵する規模のエネルギーを消費するだけでなく、大量の二酸化炭素を排出します。

当時最も有名な AI 製品である OpenAI の ChatGPT は、ユーザーからの 1 億 9,500 万件のクエリに回答するために、米国の中規模家庭 23,000 軒に毎日電力を供給できるほどの電力を消費しています。これは、小さな都市に電力を供給しているようなものです。

AI のエネルギー消費を加速させるのは、通常、テクノロジー大手やスタートアップ企業で行われている開発と並んで、私たちの小さな習慣です。詳しく見てみましょう。

AIのエネルギー消費を私たちは感じないことが多い

このデジタル時代では、私たちのほぼすべてのタスクが、何らかの形でコンピューティング能力と関係しています。目に見えるところで起こっていることのほとんどは、どこかに埋め込まれたコンピューターと関係しています。

たとえば、私たちが店のレジカウンターで支払いをし、カードをスワイプすると、私たちには見えない大規模なネットワーク上で長い一連の取引が発生します。

料金所を通過すると、システムから料金が請求されますが、私たちにはそれが見えません。地図でナビゲートするときも同じです。私たちには携帯電話しか見えませんが、どこかにデータセンターがあり、そこでデータが保存され、処理されてデバイス上で案内されます。

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私たちがオンラインやデバイス上で何かをするときに発生するすべての計算トランザクションは、推論と呼ばれるプロセスを通じて実行され、大量のエネルギーを消費します。OpenAI、Meta、Alphabetなどの企業は実際のエネルギー消費量を公表していませんが、Hugging FaceのSasha Luccioni博士は、AIトレーニングと推論に関連するコストが高いことを示唆しました。彼女は、AIトレーニングについて言及したツイートで、次のように書いています。

「チャットボットにセクシーな声を与えるためだけに、コンピューティングに 1 億ドルを費やしました!」

彼女は推論について言及しながら、次のように述べた。

「写真を検索するたびに、街区全体と同じくらいのエネルギーを消費します！」サーシャ・ルッチオーニ。

こうしたエネルギーを大量に消費する AI システムが電力網からどれだけのエネルギーを消費しているか、簡単に説明します。Lucioni 氏は長年 AI を研究しており、非生成型 AI アプローチから生成型 AI アプローチに切り替えると、同じタスクで最大 40 倍のエネルギーを消費する可能性があると述べています。

私たちが注目しているエネルギー数値は何でしょうか?

AIの採用が増加するにつれて、データセンターのエネルギー消費量は2026年までに世界全体でほぼ倍増し、1,000テラワット以上が必要になると推定されています。

https://twitter.com/SashaMTL/status/1790790422727369178

国際エネルギー機関（IEA）は1月、今後2年間の世界のエネルギー消費量の予測を発表した。新しい点は、データセンター、暗号通貨、人工知能による電力消費量の予測も初めて含まれていたことだ。

「データセンターの総電力消費量は2026年に1000TWhを超える可能性があります。この需要は日本の電力消費量とほぼ同等です。」出典：IEA。

数字を見ると、あらゆる分野でテクノロジーの採用が進む中で、持続可能なエネルギーの未来をどのように実現するかは不明です。現在、AI の消費は、小規模なエッジ推論サーバーから大規模な AI トレーニング クラスターまで、データ センターのワークロードの大きな割合を占めるようになっています。

炭素排出量は増加している

上記のデータを簡略化すると、エネルギー消費による二酸化炭素排出量はガソリン車 8,000 万台分に相当します。その他の多くの要因もすぐに加算されます。

たとえば、GPU (グラフィックス プロセッシング ユニット) を例に挙げてみましょう。GPU は、集中的に使用すると発熱量が増え、より多くの熱を放出します。何千もの GPU がスタックで稼働しているデータ センターと、それらが発する熱量を想像してみてください。GPU を冷却するために、さまざまなアプローチが採用されてきました。ほとんどの場合、水冷が採用されていますが、水の消費量とその水を循環させるためのエネルギー消費量は確実に増加します。

「トレーニングと非常に密度の高い作業負荷は、より効率的な環境で処理する必要があります。そうしなければ、ヨーロッパだけでなく地球全体の電力網に多大な負担がかかり、今後 5 年から 10 年の間に深刻な問題が発生することになります。」と、Verne Global の CEO である Dominic Ward 氏は語ります。

データセンターの数が増え、既存のデータセンターが拡張され、AI 機能に適応するにつれて、より多くの熱が生成され、地球の生態系に影響を及ぼすことになります。もう 1 つの懸念は、データセンターが現在、石炭と天然ガスがエネルギー生成の主な燃料となっている地域で世界的に事業を拡大していることです。

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太陽光や風力エネルギーには一定の限界があるため、こうした従来のエネルギー源を活用する方がはるかに容易であり、企業は AI ゴールドラッシュでこうしたエネルギー源に群がっています。専門家は、インターネットに接続された数十億台のデバイスが来年までに総二酸化炭素量の 3.5% を排出すると推定しています。したがって、私たちユーザーも考えなければなりません。洗濯機に話しかけて AI が生成した返答を受け取る必要があるのでしょうか?

テクノロジー大手にはさらに多くの責任があるが、全員がそれぞれの役割を果たさなければならない。

クリプトポリタンのアーミル・シェイク記者によるレポート