不但缺电，数据中心也缺水

文｜半导体产业纵横

马来西亚柔佛州正在否决所有Tier 1和Tier 2数据中心的提案。

全球数据中心的激增引发了不少环境担忧。最明显的是电力需求，但区域性水资源消耗的影响同样恶劣，正如佐治亚州农村地区的民众已经意识到的那样。各地政府当局已注意到这一点，包括马来西亚柔佛州，据报道该州目前正在否决所有Tier 1和Tier 2数据中心的提案。

柔佛是该国的科技中心，吸引了大量国际投资和数十个数据中心，创造了数千个高度专业化的就业机会。然而，对水的渴求导致当局打消了任何建设非Tier 3或Tier 4数据中心的念头。事实上，官员Amira Aisya特别提到了佐治亚州发生的事情。这并非个例，墨西哥Las Cenizas的市民在这个话题上也可能颇有微词。

数据中心分为四类：底部的两类（Tier 1和2）拥有单一的冷却和电力路径，而更大、更高端的数据中心则拥有多套系统。关键在于，得益于更好的规划和使用更节能的硬件，它们的电源效率往往远优于Tier 1和Tier 2（因此耗水量更低）。

柔佛政府估计，一个低等级数据中心的日用水量约为4000万至5000万升，这是一个令人担忧的数字。相比之下，据报道Tier 3和Tier 4的耗水量徘徊在20万升/天左右，官员们称这一数字与典型的工业负荷相当。

当局希望所有新数据中心都能达到更高的环境影响标准，并与国际基准保持一致，这在情理之中。为了理解该问题的规模，柔佛目前有51个数据中心项目：17个正在运营，11个正在建设中，23个已获批准。

数据中心为何耗电又耗水？

这个数字大到难以想象。从现在到2029年，全球用于支持人工智能的数据中心的支出将达到约3万亿美元。

这一估计来自投资银行摩根士丹利，该银行补充说，其中大约一半将用于建设成本，另一半将用于支持人工智能革命的昂贵硬件。为了更直观地了解这个数字，这大致相当于2024年整个法国经济的价值。

仅在英国，预计未来几年将再建设100个数据中心，以满足人工智能处理的需求。其中一些将为微软打造，微软本月早些时候宣布向英国人工智能领域投资300亿美元。

人工智能数据中心与传统的容纳大量计算机服务器的建筑物有何不同？

它们是否值得我们如此大手大脚地花钱呢？

多年来，数据中心的规模一直在不断扩大。科技行业创造了一个新词"超大规模"，用来描述电力需求达到数十兆瓦的数据中心，而千兆瓦的电力需求才得以出现。但人工智能已经为这一领域注入了新的活力。大多数人工智能模型都依赖于英伟达昂贵的计算机芯片来处理任务。

Nvidia 芯片装在大型机柜中，每个售价约为400万美元。而这些机柜正是AI数据中心与众不同的关键所在。用于训练人工智能软件的大型语言模型必须将语言分解成每一个可能的微小意义元素。这只有在极其紧密协同工作的计算机网络下才能实现。

为什么距离如此重要？两个芯片之间每增加一米距离，处理时间就会增加一纳秒，也就是十亿分之一秒。这听起来可能不是很多时间，但是当一个装满计算机的仓库不停运转时，这些微小的延迟就会累积起来并削弱人工智能所需的性能。

人工智能处理机柜被塞在一起，以消除延迟因素，并实现科技界所谓的并行处理，就像一台巨型计算机一样运行。这一切都体现了"密度"，这在人工智能构建领域是一个神奇的词。

密度消除了常规数据中心因处理器相距几米而产生的处理瓶颈。然而，这些密集排列的机柜消耗了数吉瓦的电力，而大型语言模型培训则导致对电力的需求激增。

这些峰值相当于每隔几秒钟数千个家庭同时打开和关闭水壶。当地电网的这种不规则需求需要谨慎管理。

数据中心工程咨询公司Uptime Institute的Daniel Bizo以分析数据中心为生。"与人工智能工作负载对电网的需求相比，普通数据中心在后台只是发出稳定的嗡嗡声。"就像那些同步的水壶一样，突然的人工智能激增带来了比佐先生所说的奇异问题。"这种规模的单一工作量是闻所未闻的，"比佐先生说，"这是一项极端的工程挑战，就像阿波罗计划一样。"

数据中心运营商正在通过各种方式解决能源问题。本月早些时候，英伟达首席执行官黄仁勋在接受英国广播公司采访时表示，短期内他希望英国能够有更多的燃气轮机"脱离电网使用，这样就不会给电网用户带来负担"。

他说，人工智能本身将设计更好的燃气轮机、太阳能电池板、风力涡轮机和聚变能，以生产更具成本效益的可持续能源。

微软正在能源项目上投资数十亿美元，其中包括与Constellation Energy达成的一项协议，该协议将在三哩岛再次生产核电。

谷歌也在投资核电，作为到2030年实现无碳能源战略的一部分。与此同时，零售巨头亚马逊旗下的亚马逊云服务表示，它已经是世界上最大的可再生能源企业买家。

数据中心行业敏锐地意识到，立法者正在关注人工智能工厂的弊端，因为其大量的能源消耗可能会对当地的基础设施和环境产生影响。这些环境影响之一包括需要大量的水来冷却辛苦工作的芯片。

美国弗吉尼亚州拥有越来越多的数据中心，为亚马逊和谷歌等科技巨头提供了业务支撑。弗吉尼亚州正在考虑一项法案，将新数据中心的审批与用水量数据挂钩。与此同时，英国林肯郡北部拟建的人工智能工厂遭到了安格利亚水务公司的反对，该公司负责维持拟建工厂区域的供水。

安格利亚水务公司指出，它没有义务为非家庭用途提供水，并建议使用废水处理最后阶段的再生水作为冷却剂，而不是饮用水。