Das Ende der KI-Rechenleistung ist Photovoltaik und Energiespeicherung!

Xinjiang Supercomputing Center soll mit 1,6 GW Photovoltaikleistung ausgestattet werden? Das Ende der Rechenleistung ist tatsächlich Ökostrom!

Am 16. November veranstaltete das Xinjiang Production and Construction Corps eine Konferenz zur Investitionsförderung in Dongguan, Guangdong. Auf der Konferenz hielten die Stadt Tumushuke der dritten Division des Xinjiang Corps und Shanxi Bajian Group Co., Ltd. und Jingcai Future Intelligent Technology Co., Ltd. eine Unterzeichnungszeremonie für das „Xinjiang Tumushuke 3000P (Flops) Intelligent Supercomputing Center“ ab Unterstützung eines 1,6-Millionen-KW-Photovoltaikprojekts.

Berichten zufolge beträgt die Gesamtinvestition des Projekts 5,4 Milliarden Yuan, wovon Jingcai Future 800 Millionen Yuan in den Bau eines 3000P (Flops) Intelligent Supercomputing Center investieren will und die Shanxi Bajian Group 4,6 Milliarden Yuan investieren will Bauen Sie ein unterstützendes 1,6-GW-Photovoltaikprojekt.

Das geplante Photovoltaik-Projekt verfügt nicht nur über eine erstaunliche Kapazität, sondern auch über eine um ein Vielfaches höhere Investitionssumme als das Superrechenzentrum selbst, was natürlich eine breite, hitzige Diskussion auslöste: Kann ein Superrechenzentrum so viel Strom verbrauchen?

Offensichtlich verstehen viele Menschen immer noch nicht ganz, wie verrückt die Nachfrage nach Strom für Rechenleistung ist!

„Strom fressendes Biest“ – das Ende der Rechenleistung ist Elektrizität?

Rechenleistung ist in einfachen Worten die Fähigkeit zur Berechnung, also die Fähigkeit des Rechenzentrumsservers, Daten zu verarbeiten und Ergebnisse auszugeben. Nehmen wir als Vergleich das Kochen eines Gerichts: Daten sind die Zutaten, Algorithmen sind das Rezept und Rechenleistung entspricht den Kochkünsten des Kochs.

In den letzten Jahren boomte die KI, vom weltweit beliebten ChatGPT bis zum „disruptiven“ Videogenerierungsmodell Sora, der Rechenleistungsboom schritt nach dem anderen voran und der Wettbewerb zwischen Ländern und Regionen nahm zu.

Nehmen wir als Beispiel Zhejiang. Bis September 2023 hat Zhejiang 219.000 5G-Basisstationen und 156 Rechenzentren mit einer Gesamtrechenleistung von 9EFLOPS (900 Milliarden Gleitkommaoperationen pro Sekunde) gebaut.

Was ist das Konzept von „900 Milliarden Mal Rechenleistung pro Sekunde“? Unter der Annahme, dass 1,4 Milliarden Menschen in China jede Sekunde eine „1+1=2“-Rechnung durchführen, und zwar 900 Milliarden Mal, würden 1,4 Milliarden Menschen 200 Jahre lang ohne Schlaf rechnen müssen.

Warum müssen also alle Regionen um die Rechenleistung „bis zum Tod kämpfen“? Denn Rechenleistung ist ein zentraler Produktionsfaktor für die digitale Transformation und die Entwicklung der Branche der künstlichen Intelligenz. Relevante Statistiken zeigen, dass mit jedem Anstieg des Rechenleistungsindex um 1 Punkt die digitale Wirtschaft und das BIP um 3,3‰ bzw. 1,8‰ wachsen werden.

Mit anderen Worten: Rechenleistung ist einer der Kernfaktoren dafür, dass Städte in Zukunft schneller und weiter laufen werden.

Wenn Sie jedoch bei der Rechenleistung konkurrieren wollen, müssen Sie das Elektrizitätsproblem lösen.

Schließlich sind Rechenzentren allesamt „stromfressende Biester“.

Statistiken zeigen, dass die jährliche Wachstumsrate des Stromverbrauchs und der Stromverbrauchsanteil der Rechenzentren in meinem Land, die nur zur Datenspeicherung genutzt werden, grundsätzlich ein lineares Wachstum aufweisen. Schätzungen zufolge wird der Gesamtenergieverbrauch der chinesischen Rechenzentren bis 2030 400 Milliarden Kilowattstunden überschreiten.

Im März dieses Jahres sorgte der hohe Energieverbrauch von KI für heftige Diskussionen im In- und Ausland. #ChatGPT verbraucht mehr als 500.000 kWh Strom pro Tag, was mehr als 17.000 Mal so viel ist wie ein durchschnittlicher amerikanischer Haushalt# ist zu einem heißen Thema geworden.

Laut The New Yorker könnte der beliebte Chatbot ChatGPT von OpenAI mehr als 500.000 kWh Strom pro Tag verbrauchen, um auf etwa 200 Millionen Anfragen von Benutzern zu antworten. Im Vergleich dazu verbraucht der durchschnittliche amerikanische Haushalt etwa 29 kWh Strom pro Tag, was bedeutet, dass der tägliche Stromverbrauch von ChatGPT mehr als 17.000 Mal so hoch ist wie der eines Haushalts. Wenn generative KI weiter eingesetzt wird, kann der Stromverbrauch sogar noch höher sein.

Nach Schätzungen der Chinesischen Akademie der Wissenschaften werden unter der Annahme, dass ChatGPT 200 Millionen Konsultationen pro Tag durchführt, schätzungsweise mindestens 0,0584 EFlops Rechenleistung pro Tag benötigt, was 792.000 kWh Strom verbraucht. Basierend auf dem durchschnittlichen monatlichen Stromverbrauch von etwa 83 kWh pro Kopf chinesischer Einwohner entspricht der monatliche Stromverbrauch von ChatGPT in etwa dem monatlichen Stromverbrauch von 286.000 Chinesen.

Am 29. Februar dieses Jahres sagte Tesla-CEO Musk auf der Bosch Connected World 2024-Konferenz voraus: Das Problem, das die Entwicklung von KI behindert, wird sich innerhalb von zwei Jahren von „Siliziumknappheit“ zu „Stromknappheit“ ändern.

„Das Wachstum der Rechenleistung steht derzeit vor einem Engpass. Offensichtlich werden als nächstes Transformatoren knapp, gefolgt von Strom. Bis 2025 werden wir nicht mehr genug Strom haben, um alle Chips zu betreiben“, betonte Musk.

Das Ende der KI ist Photovoltaik und Energiespeicherung!

Huang Renxun, Gründer von Nvidia, sagte in einer öffentlichen Rede zu Beginn dieses Jahres zu der drohenden Stromknappheit bei der Entwicklung von Rechenleistung: „Das Ende der KI liegt in der Photovoltaik und dem Energiespeichersystem.“ Don „Denken Sie nicht nur an Rechenleistung. Wenn Sie nur an Computer denken, müssen Sie 14 Prozent der Energie der Erde verbrennen.“

Zufälligerweise sagte auch Sam Altman, Gründer von OpenAI: „Die Zukunft der KI-Technologie hängt von Energie ab. Wir brauchen mehr Photovoltaik und Energiespeicherung.“

Man sieht, dass die Ansichten der Großen überraschend übereinstimmend sind: Die Entwicklung von Rechenleistung ist untrennbar mit der Entwicklung neuer Energiequellen verbunden.

Warum muss es also neue Energie sein?

In traditionellen Konzepten streben Rechenzentren nach äußerst zuverlässigen und stabilen Stromquellen, während neue Energiequellen wie Windkraft und Solarenergie aufgrund von Faktoren wie Geografie und Wetter schwanken, was den Energiemerkmalen der Daten offenbar nicht entspricht Zentren.

Hinter dieser scheinbar widersprüchlichen Wahl verbirgt sich tatsächlich ein unvermeidlicher Trend in der Entwicklung von Rechenzentren:

1. Dringender Bedarf an einer kohlenstoffarmen Transformation

Rechenzentren sind Branchen mit hohem Energieverbrauch. Mit dem kontinuierlich steigenden Bedarf an Rechenleistung nehmen ihr Energieverbrauch und ihre CO2-Emissionen weiter zu. Dies beeinträchtigt nicht nur die nachhaltige Entwicklung der Branche, sondern steht auch im Widerspruch zum „Dual Carbon“-Ziel. Daher müssen Rechenzentren das Tempo der Energieeinsparung und Kohlenstoffreduzierung beschleunigen, und der Einsatz neuer Energie ist der Schlüssel zum Erreichen dieses Ziels.

Darauf legt das Land großen Wert. Im Juni dieses Jahres machte die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission auf einer Pressekonferenz deutlich, dass sie die Einführung eines speziellen Aktionsplans zur Energieeinsparung und Kohlenstoffreduzierung in Schlüsselindustrien wie Rechenzentren beschleunigen werde.

Darüber hinaus wurden in den letzten Jahren vielerorts auch sukzessive klare Vorschriften zum PUE (Power Utilization Efficiency) von Rechenzentren erlassen, und Rechenzentren, die die Energieeffizienzstandards nicht erfüllen, müssen eliminiert werden. Beispielsweise hat Peking bereits im Jahr 2021 den „Beijing Data Center Coordinated Development Implementation Plan (2021-2023)“ herausgegeben, der die Umgestaltung einer Reihe von Rechenzentren mit hohem Verbrauch und geringer Effizienz vorschlägt.

2. Stabilitätsprobleme wurden verbessert

Die Instabilität der neuen Energie war einst der größte Widerspruch zu den Energieverbrauchseigenschaften von Rechenzentren. Heutzutage haben Rechenzentren viele Versuche zur Nutzung neuer Energien unternommen, und dieses Problem wird nach und nach gelöst.

Konkret gibt es derzeit zwei Mainstream-Routen:

Erstens können Rechenzentren durch die vollständige Entwicklung neuer Energien, die Beschleunigung des Zugangs von Ökostrom zum Netz und die Erhöhung des Anteils von Ökostrom im Stromnetz eine stabilere und ausreichendere Versorgung mit Ökostrom erhalten.

Beispielsweise ermutigt die „East Data West Computing“-Strategie meines Landes Rechenzentren dazu, in die ressourcenreiche westliche Region zu verlegen, um die reichlich vorhandenen erneuerbaren Energien in der westlichen Region zu nutzen. Bis 2023 wurden 246 nationale grüne Rechenzentren gebaut, die eine wichtige Rolle dabei spielen, den Anteil des Ökostromverbrauchs zu erhöhen und einen umweltfreundlichen und kohlenstoffarmen Betrieb zu erreichen.

Das zweite ist das Ökostrom-Direktversorgungsmodell. Beispielsweise schlug die Autonome Region Innere Mongolei vor, Rechenzentrumsstromnutzer im Cluster dabei zu unterstützen, die Strompolitik strategischer aufstrebender Industrien zu nutzen, neue Energieerzeugungsunternehmen zu ermutigen, mehrjährige Stromhandelsverträge mit intelligenten Rechenzentren zu unterzeichnen, und Ökostrom einzuführen Direktversorgung und netzartige Energiespeicherung und entsprechende Sicherheitskonfiguration neuer Energieindikatoren für große intelligente Rechenzentren. Maßnahmen wie die stabile Garantie des landesweit besten Strompreises und eine Ökostromquote von mindestens 80 %.

Im Hinblick auf die konkrete Praxis wurde das erste Demonstrationsprojekt für die direkte Versorgung mit grünem Strom im Rechenzentrumscluster im Neuen Bezirk Horqin in der Inneren Mongolei gebaut und in Betrieb genommen. Die Substitutionsrate durch grünen Strom beträgt bis zu 43 %, was den Energieverbrauch deutlich reduziert Kosten für Rechenzentren.

3. Erhalten Sie zusätzliche Vorteile

Der groß angelegte Verbrauch neuer Energie wird Rechenzentren nicht nur dabei helfen, eine grüne Transformation zu erreichen, sondern ihnen auch erhebliche Marktvorteile bringen.

In den letzten Jahren haben sich mit der allmählichen Verbesserung der Märkte für grünen Strom und grüne Zertifikate in meinem Land immer mehr Rechenzentren von Käufern zu Verkäufern auf den Märkten für den Handel mit grünem Strom und Kohlenstoffemissionen gewandelt, wodurch Kosten gespart und Rentabilität erzielt wurde.

Statistiken zeigen, dass bis Ende 2023 Rechenzentren in Provinzen wie Hebei, Zhejiang und Jiangsu in großem Umfang Ökostrom mit einem Gesamttransaktionsvolumen von mehr als 1,7 Milliarden kWh beziehen werden, insbesondere Rechenzentren in der Region Zhangbei Kauf von mehr als 1,4 Milliarden kWh Ökostrom; Von Januar bis Mai 2024 überstieg das Transaktionsvolumen für grünen Strom und grüne Zertifikate in den fünf südlichen Provinzen Chinas (Guangdong, Guangxi, Yunnan, Guizhou und Hainan) 13,8 Milliarden kWh und übertraf damit den Umfang des gesamten Vorjahres. Rechenzentren und traditionelle Industrien mit hohem Energieverbrauch sind zur Hauptkraft des umweltfreundlichen Konsums geworden.