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(fā)展可能會超出地球邊界。然而現(xiàn)如今，人類在地球文明的發(fā)展線上再發(fā)現(xiàn)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(yè)大型供應商Applied Materials的首席執(zhí)行官加里·迪克森（Gary Dickerson）發(fā)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(chuàng)新，到2025年，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)需要處理

據(jù)了解，目前世界上數(shù)以百萬計的數(shù)據(jù)中心所占用的用電量還不到2%——這個統(tǒng)計數(shù)據(jù)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(fā)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(shù)據(jù)的計算量更大，處理這些數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，因而占用內(nèi)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(jīng)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(fā)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(fā)的廢氣排放量幾乎是美國汽車使用壽命期內(nèi)的平均排放量的五倍。

“超大規(guī)?！睌?shù)據(jù)中心

在很多城市大力發(fā)展大數(shù)據(jù)的時候，大企業(yè)的“超大規(guī)?！睌?shù)據(jù)中心也隨之而生。這種數(shù)據(jù)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(tǒng)數(shù)據(jù)中心的服務器更加節(jié)能，因為后者需要處理更廣泛的功能。當前向超大規(guī)模數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)字將會是4G基站建立數(shù)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(jù)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(fā)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(chǎn)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(chǎn)生動力。這輛車目前已經(jīng)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(chǎn)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(fā)明了“雞糞罐”來代替汽油：雞糞作為一種有機物，在經(jīng)過微生物發(fā)酵后可以產(chǎn)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(fā)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）