Deep Dive
Shownotes Transcript
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这是对全国各地媒体机构的一系列威胁中的最新一次。无论这项行动带来什么变化，NPR对在没有恐惧或偏袒的情况下报道新闻的承诺都不会改变。即使其他地方出现了付费墙，我们也向所有人提供这一重要资源，无论他们的支付能力如何。这是一个关键时刻。现在比以往任何时候都更重要的是，每个能够捐款的支持者都应该团结起来，尽其所能地贡献力量。
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嘿，Shore Wavers，我是Regina Barber，我的联合主持人是Emily Kwong。嘿，Em！嗨，Gina！所以今天我们的节目从水开始。而且一位长期思考水的人。他说也许是因为他成长的环境。
这是任晓磊。他来自中国北部的煤矿小镇，在那里长大，水非常稀缺。所以他学会了让每一滴水都发挥作用。
所以他从小就非常节水。现在在加州大学河滨分校，晓磊研究科技产业的水足迹。因为正如你所知，Gina，随着科技产业的增长，数据中心也随之增长。
没错，这些数据中心是那些巨大的建筑物，里面装有成千上万台存储云数据并为人工智能进行大量计算的计算机，这些计算机可能会变得非常热。对，这就是为什么水，也就是冷却的H2O，已经成为保持这些计算机冷却的盟友。而夏莱想知道到底使用了多少水。但他的早期研究，一些关于数据中心用水效率的首次研究……
遇到了冷遇。早在2013年，根本没有人关注。零。但在2022年，OpenAI的ChatGPT席卷互联网，人们开始关注夏莱的研究。人工智能使用水量惊人。人工智能需要水。人们说，每次你使用ChatGPT，你都在浪费能源。ChatGPT使用这么多水，价值1.3亿美元。这些水从哪里来？
仅仅训练一个大型语言人工智能模型并保持数据中心的冷却就可能消耗数十万升淡水。而消耗的意思是水会蒸发，并不一定会回到当地流域。就像水变成蒸汽，升到空中，不会降到那个地方。不一定。这就是水的消耗。是的。水不再可用作重复使用了。
例如，在2023年，谷歌位于爱荷华州议会布拉夫斯的数据中心消耗了近10亿加仑的饮用水。哇。好的，我知道数据中心也消耗大量能源，主要是化石燃料，但我猜它们也使用大量水。是的，这是因为人工智能基础设施。现在，除非你住在数据中心或发电厂附近……
人工智能基础设施大多是隐形的。而我进行这项报道的目标只是为了揭开面纱，并询问这对环境造成了什么影响。
今天的节目是关于为什么人工智能的真实环境足迹如此难以捉摸的两部分系列的第一部分。首先是数据中心的兴起以及计算机架构如何发展到需要加仑量的水的地步。然后我们将讨论大型科技公司如何试图扭转局面。我是Regina Barber。我是Emily Kwong。您正在收听来自NPR的ShoreWave。♪
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好的，Em。所有这些关于人工智能如何用水量的标题，都是因为它需要大量能量来计算和解决非常大的问题，对吧？对。所以数据中心，它们从这些单间发展到90年代和21世纪初的互联网热潮期间的整个建筑物。
现在这些大型建筑物包含数十万台计算机。如果它们过热，服务器可能会关闭或损坏。那么冷却这些计算机的方法是什么呢？好吧，每个数据中心都不同，但我将描述机械冷却系统的基本原理。
好的，想象一下一个房间，里面摆放着排排的计算机机架。是的，我以前见过。让我想起了图书馆。是的，是的。它就像一个计算机图书馆，只是地板是抬高的。因此，下面有一个空隙，允许冷空气通过许多格栅向上流动并冷却计算机。嗯哼。
宾夕法尼亚大学研究计算机架构的教授本杰明·李向我解释了空气冷却的基本工作原理。你将冷空气推过机器的前面，所有热空气都会从后面排出。然后发生的事情是制冷剂将热量带到建筑物外部，在那里它会散发到空气中。是的。
但是像这样的空气冷却系统的问题是它需要大量的电力。因此，一些系统也使用水来帮助将热量从数据中心带走。是的，这很聪明，因为水比空气更擅长传递热量。是的，你的物理学位在这个时候真的派上了用场。就在这些时刻。但是这些温水去哪里了呢？好吧，很多水都被送到冷却塔并蒸发掉。
你可以把它想象成汗水。数据中心是大脑。它需要冷却，因为它在这个人工智能时代变得越来越热。我认为困难在于空调基础设施难以跟上最新的GPU以及GPU的紧密堆积。
本杰明谈论的是微处理器。一种称为GPU的特定类型的微处理器被广泛用于运行人工智能。它们提供更高的性能，但它们也可能消耗更多电力。
这就是为什么我们现在正在采取前所未有的措施来冷却它们。现在，Gina，数据中心的问题是有些数据中心的能源效率比其他数据中心更高。甚至还有免费空气冷却系统，它从外部吸入空气并且不使用水。但我真正想让你记住的是，为了减少数据中心的电力需求，一些数据中心转向了用水。这意味着整体用水量，也就是蒸发掉的水量增加了。
因为人工智能？因为人工智能。对。集成到四大数据中心运营商谷歌、微软、Meta和亚马逊的产品中。顺便说一句，我们应该注意……
它们都是NPR的财务支持者。例如，亚马逊还付费分发一些NPR的内容。是的。亚马逊没有透露他们消耗了多少加仑的水。他们只报告他们的用水效率或WUE。所以我们不知道他们消耗了多少水。我们不知道。哦，哇。好的。我们对谷歌、微软和Meta有了更好的了解。
自2021年以来，这三家公司都报告了更大的水足迹，这意味着它们每年消耗的水量（因蒸发而损失）越来越多。那么谁消耗得最多？谷歌。好的。所以在2023年，根据他们自己的报告，他们所有数据中心的消耗总计64亿加仑。这足以灌溉美国西南部43个高尔夫球场，
尽管请记住，这与农业用水量相比微不足道。我的意思是，43个高尔夫球场对我来说仍然听起来像很多水。很多水。是的。当然，令人担忧的是，一旦水蒸发，它就不能重复使用了。对。举个例子说明这种情况如何糟糕地发生，达尔斯，这是俄勒冈州波特兰以东80英里的一个城市，谷歌在那里建造了它的第一个数据中心。居民们注意到当地供水发生了变化。哇。
我们井里的水位下降了15英尺。这是达尔斯居民唐·拉斯穆森在2021年对美联社的谈话。当条件干燥时，你知道，这对植物、动物、人和社区来说都是有压力的。所以当地报纸《俄勒冈人报》问谷歌，嘿，你们的用水量是多少？谷歌说，没门，我们不会告诉你。这是商业秘密。
经过一年的法律诉讼，事实证明谷歌使用了该镇所有可用水量的四分之一。真是太多了。现在，这种用水量的激增，我想，为什么？为什么这么多水？它可以直接追溯到人工智能复兴。这是因为科技公司正在寻找宾夕法尼亚大学的本杰明·李所说的下一个杀手级应用。
搜索引擎是一个杀手级应用。另一个例子是社交媒体供稿使用的推荐系统，用于推荐广告和内容。那是一个杀手级应用。但我们还没有为生成式人工智能找到这样的应用。本说这就是为什么你会看到谷歌搜索中的AI概述或Instagram上的AI聊天机器人或亚马逊上的AI产品摘要评论。有很多生成式人工智能正在代表你被调用。
当这些公司试图弄清楚它的用途时。这是他们的特权。但与此同时，这些公司似乎没有一个标准来报告其用水量的细节。所以你之前提到的那个高尔夫球场数字，我们只知道是因为谷歌在他们自己关于气候承诺的进度报告中自由地报告了它。你能告诉我更多关于这些承诺的信息吗？比如每家公司承诺为气候做些什么？
好吧，所有四家公司都承诺到2030年实现水资源正平衡，这意味着它们将向环境中回补的水量超过它们使用的水量。他们正试图通过与当地流域的合作来做到这一点。在俄勒冈州我之前提到的达尔斯市，谷歌现在正在建设一个系统，将多余的地表水抽入现有的含水层。
含水层，以便在干燥的月份以后使用。听起来他们试图实现水资源正平衡。是的，水资源正平衡和清洁能源。谷歌、微软和Meta都承诺到2030年至少实现净零碳排放。亚马逊将最后期限设定为2040年。但同样，Gina，因为他们所有的能源和水数据都是自愿共享的，公众无法掌握人工智能环境足迹的范围。
而Hugging Face的气候负责人、计算机科学家萨莎·卢西亚尼认为这是一个问题。我们没有任何强制性报告机制来约束公司，来约束计算提供商。因此，他们倾向于在公司层面给出非常高级别的数字，有时甚至不是一直如此。所以在意识到人工智能的范围后，我不得不问这四家科技公司，你们的环境和水资源目标是否现实？
那么他们怎么说呢？Meta表示他们“仍然坚定不移”。谷歌表示他们“完全致力于”此。微软表示他们“仍然坚定不移”，并且“正在积极努力解决与人工智能能源需求相关的资源挑战”。亚马逊，亚马逊实际上与我坐下来谈了谈。亚马逊能否实现其既定的气候和能源目标？是的，我们正在继续朝着实现目标的方向前进。
到2040年的气候目标。他告诉我亚马逊正在投资绿色能源基础设施的所有方式。所有科技公司都在这样做。对。说到绿色能源和更接近碳中和，我读到亚马逊、Meta和Alphabet（运营谷歌的公司）刚刚与其他公司签署了一项协议，
该协议支持到2050年将全球核供应增加三倍。是的，这非常雄心勃勃。哇。与微软一起，这四家公司已经签署了购买核能的协议，但该行业多年来一直停滞不前。启动核电需要很长时间，因此研究气候的计算机科学家对此表示怀疑。这是宾夕法尼亚大学的本杰明。我认为，嗯，
在2022年末生成式人工智能出现之前，这些数据中心运营商之间曾抱有希望，认为他们可以实现净零排放。但他现在已经失去了信心，因为公司增加能源的速度快于转向可再生能源的速度。在当前的基础设施投资计划下，我看不出你如何才能实现这些净零目标。Hugging Face的萨莎也同意。“我认为，
趋势正朝着否定的方向发展。我还询问了麻省理工学院艾伦人工智能研究所的高级研究科学家杰西·多奇。通过电子邮件，他告诉我：“这些公司正在做出不具约束力的承诺以获得积极的关注。而且我预计，如果或当他们没有实现这些承诺时，他们只会改变目标。”
与此同时，更多的数据中心正在建设中。是的，在哪里？全国各地。印第安纳州杰斐逊维尔、明尼苏达州罗瑟蒙特和得克萨斯州阿比林。1月21日，在他第二次就职典礼后的第二天，特朗普总统宣布了一项私人合资企业，将在全国各地建造20个大型数据中心，正如NBC报道的那样。一家新的美国公司将至少投资5000亿美元
这个名为Stargate的新项目将总共消耗15吉瓦的电力。这就像15个费城大小的城市消耗能源一样。
目前还没有针对人工智能或数据中心的州或联邦法规。一些州一级的立法者已经提出法案，以规范加利福尼亚州和康涅狄格州的人工智能和数据中心。在联邦一级，马萨诸塞州参议员爱德华·马基提出了一项两党法案，该法案将制定联邦标准和自愿报告指南，以衡量人工智能的环境足迹。但目前还没有法律框架。
但是，在法律出台之前，科技公司是否正在尽其所能来解决这个问题，例如训练或创建更可持续的人工智能模型？这就是本系列第二部分的原因。下一次在Shortwave上，绿色人工智能运动。我等不及了。
本集由Hannah Chin制作，由我们的节目主持人Rebecca Ramirez编辑，并由Tyler Jones事实核查。Jimmy Keeley是音频工程师。特别感谢Brent Bachman、Johannes Dergi和我们令人难以置信的标准团队。您在本集开头听到的Chat GPT评论来自TikTok用户Dylan Page、Carter Smith和Nikita Redkar。您还听到了来自Morning Brew和NowThis的录音。
Beth Donovan是我们的高级总监，Colin Campbell是我们的播客战略高级副总裁。我是Emily Kwong。我是Regina Barber。感谢您收听来自NPR的科学播客Shortwave。
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