Peningkatan Penggunaan Tenaga: Krisis Akan Datang?
Dapatan Epoch AI menunjukkan bahawa jika permintaan elektrik terus meningkat dua kali ganda setiap tahun, superkomputer terkemuka dunia mungkin memerlukan sehingga 9 gigawatt (GW) kuasa menjelang 2030. Untuk meletakkan angka ini dalam perspektif, 9 GW mencukupi untuk membekalkan kuasa kepada kira-kira 7 hingga 9 juta isi rumah.
Penggunaan tenaga semasa superkomputer paling berkuasa di dunia adalah sekitar 300 megawatt (MW), cukup untuk membekalkan kuasa kepada 250,000 rumah. Berbanding dengan ini, permintaan tenaga masa depan yang diunjurkan adalah, seperti yang dijelaskan oleh penyelidik, ‘sangat besar’.
Beberapa faktor menyumbang kepada jangkaan lonjakan dalam penggunaan tenaga, dengan peningkatan skala superkomputer AI menjadi pemacu utama. Epoch AI menganggarkan bahawa jika trend pertumbuhan semasa berterusan, superkomputer AI terkemuka pada tahun 2030 mungkin memerlukan sebanyak 2 juta cip AI, dengan kos pembinaan yang mengejutkan sebanyak $200 bilion.
Sebagai perbandingan, sistem Colossus, yang dibina oleh xAI Elon Musk dalam 214 hari, adalah salah satu sistem terbesar yang wujud hari ini, yang terdiri daripada 200,000 cip dan berharga kira-kira $7 bilion.
Perlumbaan Senjata Superkomputer
Syarikat teknologi utama terlibat dalam persaingan sengit untuk membina infrastruktur pengkomputeran yang mampu menyokong model AI yang semakin canggih. OpenAI, contohnya, baru-baru ini mendedahkan projek Stargatenya, sebuah inisiatif bernilai $500+ bilion yang bertujuan untuk membangunkan superkomputer AI penting dalam tempoh empat tahun akan datang.
Epoch AI berpendapat bahawa superkomputer bukan lagi alat penyelidikan semata-mata; ia telah berkembang menjadi ‘mesin industri’ yang memberikan nilai ekonomi yang ketara dan berfungsi sebagai infrastruktur kritikal untuk era AI.
Kepentingan superkomputer yang semakin meningkat juga telah menarik perhatian tokoh politik. Awal bulan ini, bekas Presiden Donald Trump memuji pelaburan Nvidia sebanyak $500 bilion dalam superkomputer AI di Amerika Syarikat di platform media sosialnya, Truth Social, dengan menyifatkannya sebagai ‘berita besar dan menarik’ dan komitmen kepada ‘Zaman Keemasan Amerika’.
Wawasan Berdasarkan Data
Penyelidikan Epoch AI adalah berdasarkan data yang meliputi kira-kira 10% pengeluaran cip AI global pada 2023-2024, bersama-sama dengan 15% inventori cip syarikat utama pada awal 2025. Kumpulan pakar mengakui bahawa walaupun kecekapan tenaga bertambah baik, kadar peningkatan semasa tidak mencukupi untuk mengimbangi pertumbuhan keseluruhan dalam permintaan elektrik.
Inilah sebabnya mengapa banyak gergasi teknologi, seperti Microsoft dan Google, serta pengendali pusat data, mempertimbangkan penyelesaian alternatif seperti tenaga nuklear untuk menyediakan tenaga yang stabil dan jangka panjang.
Jika trend semasa berterusan, bukan sahaja AI akan berkembang dengan lebih kukuh, tetapi skala, kos dan permintaan tenaga sistem superkomputer juga akan meningkat dengan pesat.
Implikasi untuk Masa Depan
Kajian Epoch AI membangkitkan persoalan penting tentang kemampanan jangka panjang pembangunan AI. Apabila model AI menjadi lebih kompleks dan memerlukan lebih banyak kuasa pengkomputeran, permintaan tenaga superkomputer akan terus meningkat, yang berpotensi meletakkan tekanan yang ketara pada sumber tenaga.
Potensi kesan alam sekitar daripada penggunaan tenaga yang semakin meningkat ini adalah kebimbangan utama. Jika superkomputer AI dikuasakan oleh bahan api fosil, pelepasan karbon yang terhasil boleh menyumbang kepada perubahan iklim.
Implikasi ekonomi juga ketara. Kos membina dan mengendalikan superkomputer AI sudah pun besar, dan ia mungkin akan meningkat lagi pada tahun-tahun akan datang. Ini boleh mewujudkan halangan kepada kemasukan untuk syarikat dan institusi penyelidikan yang lebih kecil, yang berpotensi menghadkan inovasi dalam bidang AI.
Menangani Cabaran
Menangani cabaran yang ditimbulkan oleh permintaan tenaga superkomputer AI yang semakin meningkat memerlukan pendekatan pelbagai aspek:
Meningkatkan Kecekapan Tenaga: Usaha berterusan untuk meningkatkan kecekapan tenaga cip AI dan sistem superkomputer adalah penting. Ini boleh melibatkan pembangunan seni bina perkakasan baharu, mengoptimumkan algoritma perisian dan melaksanakan teknik penyejukan lanjutan.
Melabur dalam Tenaga Boleh Baharu: Peralihan kepada sumber tenaga boleh baharu, seperti solar, angin dan hidro, boleh membantu mengurangkan jejak karbon superkomputer AI. Ini memerlukan pelaburan yang ketara dalam infrastruktur tenaga boleh baharu.
Meneroka Paradigma Pengkomputeran Alternatif: Menyelidik dan membangunkan paradigma pengkomputeran alternatif, seperti pengkomputeran neuromorfik dan pengkomputeran kuantum, boleh membawa kepada sistem AI yang lebih cekap tenaga.
Menggalakkan Kerjasama: Kerjasama antara penyelidik, industri dan kerajaan adalah penting untuk menangani cabaran penggunaan tenaga AI. Ini boleh melibatkan perkongsian data, membangunkan piawaian biasa dan menyelaraskan usaha penyelidikan.
Dasar dan Peraturan: Kerajaan mungkin perlu melaksanakan dasar dan peraturan untuk menggalakkan kecekapan tenaga dan menggalakkan penggunaan tenaga boleh baharu dalam sektor AI. Ini boleh termasuk menetapkan piawaian kecekapan tenaga untuk perkakasan AI dan menyediakan insentif untuk penggunaan tenaga boleh baharu.
Hala Tuju ke Hadapan
Pembangunan AI sedang berkembang pada kadar yang belum pernah terjadi sebelumnya, menjanjikan untuk merevolusikan pelbagai aspek kehidupan kita. Walau bagaimanapun, peningkatan permintaan tenaga superkomputer AI menimbulkan cabaran yang ketara yang mesti ditangani untuk memastikan kemampanan jangka panjang pembangunan AI.
Dengan mengambil langkah proaktif untuk meningkatkan kecekapan tenaga, melabur dalam tenaga boleh baharu, meneroka paradigma pengkomputeran alternatif, menggalakkan kerjasama dan melaksanakan dasar dan peraturan yang sesuai, kita boleh mengurangkan kesan alam sekitar dan ekonomi penggunaan tenaga AI dan membuka jalan untuk masa depan AI yang lebih mampan dan saksama.
Menyelami Lebih Dalam Angka-angka
Untuk benar-benar memahami magnitud cabaran tenaga, mari kita menyelami lebih dalam angka-angka yang dibentangkan oleh Epoch AI. Unjuran penggunaan kuasa 9 GW menjelang 2030 untuk superkomputer peringkat atasan bukan hanya angka yang besar; ia mewakili peralihan ketara dalam landskap tenaga.
Pertimbangkan bahawa loji tenaga nuklear tipikal menjana sekitar 1 GW elektrik. Implikasinya ialah kita mungkin memerlukan bersamaan dengan sembilan loji tenaga nuklear baharu yang didedikasikan semata-mata untuk menguasakan superkomputer AI menjelang akhir dekad ini jika trend semasa berterusan. Ini menimbulkan beberapa kebimbangan:
Kebolehlaksanaan: Membina sembilan loji tenaga nuklear dalam tempoh masa yang agak singkat adalah usaha yang besar, memerlukan pelaburan yang ketara, kelulusan peraturan dan tenaga kerja mahir.
Kesan Alam Sekitar: Walaupun tenaga nuklear adalah sumber tenaga rendah karbon, ia masih mempunyai kesan alam sekitar, termasuk risiko kemalangan dan cabaran melupuskan sisa nuklear.
Penerimaan Awam: Persepsi awam terhadap tenaga nuklear seringkali negatif, menjadikannya sukar untuk mendapatkan sokongan untuk projek loji tenaga nuklear baharu.
Walaupun sumber tenaga boleh baharu digunakan untuk menguasakan superkomputer AI, skala permintaan tenaga semata-mata akan memerlukan pengembangan ketara infrastruktur tenaga boleh baharu, yang juga menimbulkan cabaran dari segi penggunaan tanah, ketersediaan sumber dan kestabilan grid.
Di Sebalik Penggunaan Tenaga: Kos Tersembunyi Lain
Walaupun penggunaan tenaga adalah kos yang paling menonjol yang berkaitan dengan superkomputer AI, terdapat kos tersembunyi lain yang tidak boleh diabaikan:
Penggunaan Air: Banyak sistem penyejukan superkomputer bergantung pada air, dan peningkatan skala sistem ini akan membawa kepada peningkatan ketara dalam penggunaan air, yang berpotensi menekan sumber air di beberapa wilayah.
Sumber Bahan: Pembinaan superkomputer AI memerlukan sejumlah besar bahan, termasuk silikon, mineral nadir bumi dan logam lain. Pengekstrakan dan pemprosesan bahan-bahan ini boleh mempunyai kesan alam sekitar yang ketara.
E-sisa: Apabila perkakasan AI menjadi usang, ia akan menjana aliran e-sisa yang semakin meningkat, yang perlu diuruskan dengan betul untuk mengelakkan pencemaran alam sekitar.
Modal Insan: Pembangunan dan pengendalian superkomputer AI memerlukan tenaga kerja yang berkemahiran tinggi, termasuk jurutera, saintis dan juruteknik. Permintaan untuk kemahiran ini mungkin akan meningkat pada tahun-tahun akan datang, yang berpotensi mewujudkan kekurangan dan menaikkan kos buruh.
Keperluan untuk Inovasi dan Kecekapan
Memandangkan cabaran ketara yang berkaitan dengan penggunaan tenaga dan kos tersembunyi lain superkomputer AI, terdapat keperluan yang jelas untuk inovasi dan kecekapan dalam sektor AI. Ini termasuk:
Membangunkan Algoritma yang Lebih Cekap Tenaga: Algoritma AI boleh dioptimumkan untuk mengurangkan keperluan pengkomputerannya, dengan itu mengurangkan penggunaan tenaganya.
Mereka Bentuk Perkakasan yang Lebih Cekap Tenaga: Seni bina perkakasan baharu boleh direka untuk meminimumkan penggunaan tenaga, seperti cip neuromorfik yang meniru struktur otak manusia.
Meningkatkan Teknologi Penyejukan: Teknologi penyejukan lanjutan, seperti penyejukan cecair dan penyejukan langsung ke cip, boleh digunakan untuk membuang haba dengan lebih cekap, mengurangkan tenaga yang diperlukan untuk penyejukan.
Mengamalkan Amalan Mampan: Syarikat AI boleh mengamalkan amalan mampan sepanjang operasi mereka, seperti menggunakan tenaga boleh baharu, mengurangkan penggunaan air dan menguruskan e-sisa secara bertanggungjawab.
Seruan untuk Bertindak
Kajian Epoch AI berfungsi sebagai panggilan bangun, menyerlahkan keperluan mendesak untuk menangani peningkatan permintaan tenaga superkomputer AI. Dengan menerima inovasi, kecekapan dan kemampanan, kita boleh memastikan bahawa pembangunan AI memberi manfaat kepada manusia tanpa menjejaskan alam sekitar atau menekan sumber kita. Adalah menjadi tanggungjawab penyelidik, pemimpin industri, penggubal dasar dan individu untuk bekerjasama untuk mewujudkan masa depan yang lebih mampan untuk AI. Pilihan yang kita buat hari ini akan menentukan masa depan AI dan impaknya terhadap dunia. Mari kita pilih dengan bijak.