La fin de la puissance de calcul de l’IA, c’est le photovoltaïque et le stockage d’énergie !

Le centre de calcul intensif du Xinjiang sera-t-il équipé d'une énergie photovoltaïque de 1,6 GW ? La fin de la puissance de calcul, c’est bel et bien l’électricité verte !

Le 16 novembre, le Corps de production et de construction du Xinjiang a organisé une conférence de promotion des investissements à Dongguan, Guangdong. Lors de la conférence, la ville de Tumushuke de la troisième division du corps du Xinjiang, Shanxi Bajian Group Co., Ltd. et Jingcai Future Intelligent Technology Co., Ltd. ont organisé une cérémonie de signature pour le « Xinjiang Tumushuke 3000P (Flops) Intelligent Supercomputing Center et Soutenir un projet photovoltaïque de 1,6 million de KW".

Selon les rapports, l'investissement total du projet est de 5,4 milliards de yuans, dont Jingcai Future prévoit d'investir 800 millions de yuans pour construire un centre de calcul intelligent 3000P (Flops), et le groupe Shanxi Bajian prévoit d'investir 4,6 milliards de yuans pour construire un projet photovoltaïque de 1,6 GW.

Le projet photovoltaïque proposé a non seulement une capacité étonnante, mais aussi un montant d'investissement plusieurs fois supérieur à celui du centre de calcul lui-même, ce qui a naturellement déclenché de nombreuses discussions animées : un centre de calcul intensif peut-il utiliser autant d'électricité ?

De toute évidence, beaucoup de gens ne comprennent toujours pas à quel point la demande d’électricité pour la puissance de calcul est folle !

« Bête mangeuse d'électricité » : la fin de la puissance de calcul, c'est l'électricité ?

La puissance de calcul, en termes simples, est la capacité de calcul, c'est-à-dire la capacité du serveur du centre de données à traiter les données et à produire des résultats. Prenons comme analogie la préparation d'un plat : les données sont les ingrédients, l'algorithme est la recette et la puissance de calcul est équivalente aux compétences culinaires du chef.

Ces dernières années, l'IA a été en plein essor, du populaire ChatGPT au modèle de génération vidéo « perturbateur » Sora, le boom de la puissance de calcul s'est succédé et la concurrence entre les pays et les régions s'est intensifiée.

Prenons l'exemple du Zhejiang. En septembre 2023, le Zhejiang avait construit 219 000 stations de base 5G et 156 centres de données, avec une puissance de calcul totale de 9EFLOPS (900 milliards d'opérations en virgule flottante par seconde).

Quel est le concept de « 900 milliards de fois la puissance de calcul par seconde » ? En supposant que 1,4 milliard de personnes en Chine effectuent un calcul « 1+1=2 » chaque seconde, soit 900 milliards de fois, il faudrait 1,4 milliard de personnes pour calculer 200 ans sans dormir.

Alors pourquoi toutes les régions doivent-elles « se battre jusqu'à la mort » pour la puissance de calcul ? Parce que la puissance de calcul est un facteur de production clé pour la transformation numérique et le développement de l’industrie de l’intelligence artificielle. Les statistiques pertinentes montrent que pour chaque augmentation d'un point de l'indice de puissance de calcul, l'économie numérique et le PIB augmenteront respectivement de 3,3‰ et 1,8‰.

En d’autres termes, la puissance de calcul est l’un des principaux facteurs permettant à la ville de fonctionner plus vite et plus loin à l’avenir.

Cependant, si vous voulez rivaliser en termes de puissance de calcul, vous devez résoudre le problème de l'électricité.

Après tout, les centres informatiques sont tous des « bêtes mangeuses d’énergie ».

Les statistiques montrent que le taux de croissance annuel de la consommation d'énergie et la part de la consommation d'énergie des centres de données de mon pays qui ne sont utilisés que pour le stockage de données maintiennent essentiellement une croissance linéaire. On estime que d’ici 2030, la consommation totale d’énergie des centres de données chinois dépassera 400 milliards de kilowattheures.

En mars de cette année, la forte consommation d'énergie de l'IA a suscité de nombreuses discussions animées dans le pays et à l'étranger. #ChatGPT consomme plus de 500 000 kWh d'électricité par jour, soit plus de 17 000 fois celle d'un foyer américain moyen# est devenu un sujet brûlant.

Selon le New Yorker, le chatbot populaire ChatGPT d'OpenAI pourrait consommer plus de 500 000 kWh d'électricité par jour pour répondre à environ 200 millions de demandes d'utilisateurs. En comparaison, le ménage américain moyen utilise environ 29 kWh d'électricité par jour, ce qui signifie que la consommation électrique quotidienne de ChatGPT est plus de 17 000 fois supérieure à celle d'un ménage. Si l’IA générative est davantage adoptée, la consommation d’énergie pourrait être encore plus élevée.

Selon les estimations de l'Académie chinoise des sciences, en supposant que ChatGPT effectue 200 millions de consultations par jour, on estime qu'au moins 0,0584 EFlops de puissance de calcul seront nécessaires par jour, ce qui consommera 792 000 kWh d'électricité. Sur la base d'une consommation mensuelle moyenne d'électricité d'environ 83 kWh par habitant chez les résidents chinois, la consommation mensuelle d'électricité de ChatGPT est à peu près la même que la consommation mensuelle d'électricité de 286 000 Chinois.

Le 29 février de cette année, Musk, PDG de Tesla, a prédit lors de la conférence Bosch Connected World 2024 : Le problème qui entrave le développement de l'IA passera de la « pénurie de silicium » à la « pénurie d'électricité » d'ici deux ans.

"La croissance de la puissance de calcul est actuellement confrontée à un goulot d'étranglement. De toute évidence, les transformateurs seront les prochains à manquer, suivis par l'électricité. D'ici 2025, nous n'aurons pas assez d'électricité pour faire fonctionner toutes les puces", a souligné Musk.

La fin de l'IA, c'est le photovoltaïque et le stockage d'énergie !

Concernant la menace de pénurie d'énergie à laquelle est confronté le développement de la puissance de calcul, Huang Renxun, fondateur de Nvidia, a déclaré dans un discours public au début de cette année : « La fin de l'IA, c'est le photovoltaïque et les systèmes de stockage d'énergie. Ne pensez pas seulement à la puissance de calcul. Si vous ne pensez qu'aux ordinateurs, vous devez brûler 14 énergies terrestres. »

Par coïncidence, Sam Altman, fondateur d'OpenAI, a également déclaré : « L'avenir de la technologie de l'IA dépend de l'énergie. Nous avons besoin de plus de photovoltaïque et de stockage d'énergie. »

On constate que les points de vue des grands sont étonnamment cohérents : développer la puissance de calcul est indissociable du développement de nouvelles énergies.

Alors pourquoi doit-il s'agir d'une nouvelle énergie ?

Dans les concepts traditionnels, les centres de données recherchent des sources d'électricité hautement fiables et stables, tandis que les nouvelles énergies telles que l'énergie éolienne et solaire fluctuent en raison de facteurs tels que la géographie et la météo, ce qui ne semble pas répondre aux caractéristiques énergétiques des données. centres.

Derrière ce choix en apparence contradictoire, se cache en réalité une tendance inévitable dans le développement des centres de données :

1. Besoin urgent d’une transformation sobre en carbone

Les centres de données sont des industries très consommatrices d'énergie. Avec l’augmentation continue de la demande en puissance de calcul, leur consommation d’énergie et leurs émissions de carbone continuent d’augmenter. Cela affecte non seulement le développement durable de l'industrie, mais va également à l'encontre de l'objectif du « double carbone ». Par conséquent, les centres de données doivent accélérer le rythme des économies d’énergie et de la réduction des émissions de carbone, et l’utilisation de nouvelles énergies est la clé pour atteindre cet objectif.

Le pays y attache une grande importance. En juin de cette année, la Commission nationale du développement et de la réforme a clairement indiqué lors d'une conférence de presse qu'elle accélérerait l'introduction d'un plan d'action spécial pour les économies d'énergie et la réduction des émissions de carbone dans des secteurs clés tels que les centres de données.

En outre, ces dernières années, de nombreux endroits ont également publié des réglementations claires sur le PUE (efficacité énergétique) des centres de données, et les centres de données qui ne répondent pas aux normes d'efficacité énergétique seront menacés d'élimination. Par exemple, Pékin a publié dès 2021 le « Plan de mise en œuvre du développement coordonné des centres de données de Pékin (2021-2023) », proposant de transformer un lot de centres de données à forte consommation et à faible efficacité.

2. Les problèmes de stabilité ont été améliorés

L'instabilité des nouvelles énergies était autrefois la plus grande contradiction avec les caractéristiques de consommation d'énergie des centres de données. Aujourd'hui, les centres de données ont fait de nombreuses explorations dans l'utilisation des nouvelles énergies, et ce problème est progressivement résolu.

Plus précisément, il existe actuellement deux itinéraires principaux :

Premièrement, en développant pleinement les nouvelles énergies, en accélérant l'accès de l'électricité verte au réseau et en augmentant la proportion d'électricité verte dans le réseau électrique, les centres de données peuvent obtenir un approvisionnement plus stable et suffisant en énergie verte.

Par exemple, la stratégie « East Data West Computing » de mon pays encourage les centres de données à se déplacer vers la région occidentale riche en ressources pour utiliser l'abondante énergie renouvelable de la région occidentale. En 2023, 246 centres de données verts nationaux ont été construits, qui jouent un rôle important dans l'augmentation de la proportion de consommation d'électricité verte et la réalisation d'opérations vertes et à faibles émissions de carbone.

Le deuxième est le modèle de fourniture directe d'électricité verte. Par exemple, la région autonome de Mongolie intérieure a proposé d'aider les utilisateurs des centres de données du cluster à profiter de la politique électrique des industries émergentes stratégiques, d'encourager les nouvelles entreprises de production d'énergie à signer des contrats pluriannuels d'échange d'électricité avec des centres informatiques intelligents, d'adopter l'électricité verte. l'approvisionnement direct et le stockage d'énergie de type réseau, et configure de manière appropriée les nouveaux indicateurs d'énergie de sécurité pour les grands centres informatiques intelligents. Des mesures telles que la garantie stable du meilleur prix de l'électricité du pays et un ratio d'électricité verte d'au moins 80 %.

En termes de pratiques spécifiques, le premier projet de démonstration d'approvisionnement direct en électricité verte d'un cluster de centres de données a été construit et mis en service dans le nouveau district de Horqin en Mongolie intérieure, avec un taux de substitution d'électricité verte allant jusqu'à 43 %, ce qui réduit considérablement la consommation d'énergie. coût des centres de données.

3. Bénéficiez d'avantages supplémentaires

La consommation à grande échelle de nouvelles énergies aidera non seulement les centres de données à réaliser une transformation verte, mais leur apportera également des avantages considérables sur le marché.

Ces dernières années, avec l'amélioration progressive des marchés de l'électricité verte et des certificats verts en Chine, de plus en plus de centres de données sont passés du statut d'acheteurs à celui de vendeurs sur les marchés d'échange d'électricité verte et d'échange de carbone, réduisant ainsi les coûts et atteignant la rentabilité.

Les statistiques montrent que d'ici fin 2023, les centres de données des provinces comme le Hebei, le Zhejiang et le Jiangsu achèteront de l'électricité verte à grande échelle, avec un volume total de transactions de plus de 1,7 milliard de kWh, en particulier les centres de données de la région de Zhangbei, qui acheter plus de 1,4 milliard de kWh d'électricité verte ; de janvier à mai 2024, le volume des transactions d'électricité verte et de certificats verts dans les cinq provinces du sud de la Chine (Guangdong, Guangxi, Yunnan, Guizhou et Hainan) a dépassé 13,8 milliards de kWh, dépassant l'échelle de l'année dernière. Les centres de données et les industries traditionnelles à forte consommation d'énergie sont devenus la principale force de la consommation verte.