文／陳韻涵輯
人工智慧（AI）蓬勃發展，驅動這些語料庫模型訓練的電力也相當驚人。荷蘭商業與經濟學者德佛里斯（Alex DeVries）研究指出，時至2027年，使用人工智慧服務的每年耗電量，可能堪比歐洲部分國家的全民一年用電量。
荷蘭阿姆斯特丹自由大學（VU Amsterdam）商業與經濟學研究所博士候選人德佛里斯（Alex de Vries）的論文《人工智慧持續成長的能源足跡》（The growing energy footprint of artificial intelligence）10日發表於國際能源材料期刊《Joule》。
●運算所需電力 大過上網跑程式
歐洲新聞報導，聊天機器人「ChatGPT」2022年普及後，大型科技公司紛紛增設人工智慧驅動的搜尋、對話與客戶服務等功能，但人工智慧運算所需的電力比傳統應用程式及單純上網本身還多出許多。德佛里斯寫道：「考量人類對人工智慧服務的需求不斷擴大，未來幾年人工智慧相關的能源消耗很可能會顯著增加」。
生成式人工智慧（Generative AI）每天被愈來愈多人使用，其中「Open AI」公司的ChatGPT和「Midjourney」研發的同名圖像創造工具最受歡迎。為了創建輸出成果，生成式人工智慧模型需要經過機器學習（machine learning）的過程，期間需要輸入大量數據資料。
●機器學習用電 可給40戶用一年
美國人工智慧新創公司「Hugging Face」表示，公司的多種語言文字生成人工智慧在訓練過程中，使用約433千瓩時（megawatt-hours，簡稱MWh）的電量，足以為美國40個一般家庭供電一年。
人工智慧不僅訓練時耗能，德佛里斯解釋，ChatGPT等工具根據使用者輸入的訊息輸出文字時，也會使用「大量的運算能力和能源」。他指出，ChatGPT每天可能消耗564千瓩時。
●傑文斯悖論 技術與能源成正比
德佛里斯表示，研發人員正努力提高人工智慧工具的效率，卻可能導致「傑文斯悖論」（Jevons’ Paradox）的現象。英國經濟學家傑文斯（William Stanley Jevons）1865年發現，改良技術提高煤炭的使用效率，反而導致各行各業的煤炭使用量增加，意即技術進步與能源消耗和需求成正比。
德佛里斯以Google於2021年的18.3兆瓦時（terrawatt-hours，簡稱TWh）耗電量計算，當時人工智慧占Google整體耗電量的10%到15%不等。然而，Google自生成式人工智慧普及之後，至少已經新增20個人工智慧模型至Google雲端服務。
●Google採用AI 愛爾蘭一年電量
德佛里斯推算，Google全面採用人工智慧搜尋後，耗電量最高可達27.4兆瓦時。若Google每天使用人工智慧來進行約90億次的搜尋，每年將需要29.2兆瓦時的電力，相當於愛爾蘭全國一年29.3兆瓦時的用電量。
德佛里斯估計，美國半導體企業輝達（Nvidia）與台積電（TSMC）投資的「CoWoS」先進封裝設備廠，預計2027年量產並交付人工智慧伺服器，其數量與用電量將達85兆瓦時到134兆瓦時，相當於荷蘭、阿根廷與瑞典一年的電力使用。「CoW」是「晶片堆疊」（Chip-on-Wafer）的縮寫，而「WoS」則是把晶片疊在基板上（Wafer-on-Substrate）的簡稱，兩者加起來便是「CoWoS」，即把疊好的晶片封裝在基板上，藉此減少空間、能源消耗與成本。
德佛里斯坦言這篇研究的許多數據是推斷而來，畢竟大多數科技公司並未公布詳盡人工智慧能源消耗數據，甚至根本未公開。
德佛里斯說：「人工智慧工具變得更有效率且更方便使用，結果更多人使用人工智慧，更多企業推出人工智慧驅動的自動化服務。」
他呼籲人工智慧開發者謹慎判斷，人工智慧是否真的有必要放進相關應用與服務當中。
德佛里斯創辦數位經濟平台與研究公司「Digiconomist」，致力揭發數位趨勢造成的意外後果。他的研究重點著眼新興技術對環境的影響，並在相關區塊鏈（blockchain）技術可持續性的全球討論方面，發揮重要作用。
●看問題／資料中心充滿電腦 機組冷卻艱鉅考驗
生成式人工智慧對話機器人如ChatGPT和Google的Bard需要在放滿電腦的資料中心運作，不僅需要大量電力，也仰賴大量水資源降溫並維持工作環境涼爽。
《英國廣播公司》報導，德佛里斯的研究並未考量人工智慧機組冷卻的要素。蘇格蘭數據中心公司「DataVita」指出，即便科技公司將廠房設在寒冷地帶，機組冷卻設備仍是項艱鉅挑戰。
DataVita創辦人奎恩（Danny Quinn）表示，今年初以來，公司每個星期都會收到一、兩件關於使用DataVita設施存放人工智慧套件的詢問諮詢，近期則暴增至每個星期數百件。
奎恩解釋標準伺服器機櫃（放機器的層架櫃），以及人工智慧處理器機櫃之間的能源使用差異。他說：「裝滿普通套件的標準機櫃功率約4瓩（kW），相當於一個家庭住宅的用電功率。然而，人工智慧套件機櫃的功率約為20倍，等同約80瓩。別忘了，單一個數據中心內可能有幾百個、上千個這種高功率的機櫃。」
●閱報秘書／瓦特 國際通用功率單位 焦耳 國際通用能量單位
特（Watt）是國際通用的功率單位，功率即為「單位時間內的能量轉換率」。
能量的國際單位則是焦耳，瓦特的定義便是「焦耳／秒」，1Ｗ＝1J/S。
英國工程師瓦特（James Watt）改良蒸汽引擎效率進而促成工業革命，國際計量大會1960年採用瓦特為國際標準單位中的功率計量，以茲紀念瓦特。
瓦特簡稱瓦，用來計算電力設備或電器的「電容量」，1瓦=1W。
1瓩=1 Kilo Watt（1kW）= 1000W
千瓩（Megawatt，簡稱MW）= 1000瓩 = 1000kW
百萬瓩（Gigawatt，簡稱GW）＝100萬瓩 = 1000MW
兆瓦（Terrawatt，簡稱TW） = 10億瓩 = 1000GW
每小時消耗或供應的用電量則以度數計算，「1度」電即1瓩時（kWh），也就是1瓩的電器連續使用1小時的電量；百萬度則為（Gigawatt hour，簡稱GWh）。
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原文出自《好讀周報》743期
