多面向的人工智慧能源挑戰 | 麻省理工學院新聞

人工智慧與數據中心的關係

人工智慧在商業、金融、醫療、科技發展和研究等領域變得非常重要。消費者在觀看影片、進行網上銀行或搜尋資料時，實際上都在依賴人工智慧。這些功能背後有超過10,000個數據中心，這些數據中心就像大型倉庫，裡面有成千上萬的電腦伺服器和其他基礎設施，用來儲存、管理和處理資料。美國目前有超過5,000個數據中心，並且每天都有新的數據中心在建設中，這些數據中心通常集中在居民附近，因為有稅收減免和其他激勵措施，還有看似充足的電力供應。

數據中心的電力消耗

數據中心消耗大量電力。根據美國電力研究所的數據，2023年美國的數據中心消耗了超過4%的總電力，預計到2030年這個比例可能會上升到9%。一個大型數據中心的電力消耗相當於50,000個家庭的用電量。

面臨的挑戰

這麼多數據中心的需求對科技和能源產業、政府政策制定者以及普通消費者來說都是一個巨大的挑戰。麻省理工學院能源倡議（MITEI）的研究科學家和教授們正在探索這個問題的多個方面，包括電力來源、電網改善和提高效率的分析工具等。數據中心迅速成為當今的能源問題。

意外的需求帶來意外的解決方案

一些使用數據中心提供雲計算和數據管理服務的公司正在宣布一些驚人的措施來滿足電力需求。提議包括在數據中心附近建設小型核電廠，甚至重新啟用自2019年以來關閉的三哩島（Three Mile Island）核電廠的一個未受損的反應堆。這些公司面臨的挑戰不僅是滿足數據中心的需求，還影響到電網的穩定性，並延遲了向清潔能源轉型的進程。

電力需求的激增

麻省理工學院的威廉·H·格林（William H. Green）教授表示：“過去，計算並不是一個重要的電力使用者。電力主要用於工業過程和家庭設備，如空調和燈光。但現在，數據中心的電力需求突然變得巨大，這是沒有人預料到的。”

尋找清潔電力來源

許多公司，包括谷歌（Google）、微軟（Microsoft）和亞馬遜（Amazon）等“超大規模”公司，已公開承諾在未來十年內實現淨零碳排放。他們通過購買“電力購買協議”來朝著清潔能源目標邁進，但這種方式在面對數據中心的極端電力需求時有其局限性。

減少電力需求

另一種方法是提高數據中心的能效，讓它們在執行相同計算任務時使用更少的電力。使用更快的電腦晶片和優化能耗較低的算法已經在幫助減少負擔和產生的熱量。

社區的影響

數據中心進入社區後，居民的電力消費者會受到影響。他們會擔心當地的電力服務是否會變得不可靠，以及新的傳輸線路會放在哪裡。當新的製造設施或工廠進入社區時，通常會帶來新的工作機會，但數據中心可能只需要幾十名員工。

麻省理工學院的貢獻

麻省理工學院的研究人員正在探索多種選擇，以解決為數據中心提供清潔電力的問題。他們正在研究使用自然通風來促進冷卻的建築設計，以及更高效的空調系統等技術。MITEI還在促進公司和利益相關者之間的合作，以應對這一挑戰。

結論

隨著數據中心的持續建設和計算需求的激增，科學家和工程師們正努力提供能滿足這一需求的創新和技術，同時推進向去碳化能源系統的轉型。