ต้นทุนที่น่าตกใจของปัญญาประดิษฐ์

การศึกษาล่าสุดโดย Epoch AI ซึ่งเป็นสถาบันวิจัยในซานฟรานซิสโก ได้ฉายแสงถึงความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ซึ่งขับเคลื่อนโดยความก้าวหน้าอย่างไม่หยุดยั้งของปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence: AI) งานวิจัยนี้เน้นย้ำถึงแนวโน้มที่น่ากังวล: หากรูปแบบการเติบโตในปัจจุบันยังคงอยู่ ความต้องการพลังงานของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI อาจสูงถึงระดับที่ไม่เคยมีมาก่อนภายในสิ้นทศวรรษนี้ ซึ่งอาจต้องใช้พลังงานเทียบเท่ากับผลผลิตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หลายแห่งเพื่อดำเนินการ

การบริโภคพลังงานที่เพิ่มขึ้น: วิกฤตที่กำลังจะเกิดขึ้น?

ผลการวิจัยของ Epoch AI ชี้ให้เห็นว่า หากความต้องการไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าต่อปียังคงดำเนินต่อไปโดยไม่มีการหยุดชะงัก ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ชั้นนำของโลกอาจต้องการพลังงานสูงถึง 9 กิกะวัตต์ (GW) ภายในปี 2030 หากจะเปรียบเทียบตัวเลขนี้ 9 GW ก็เพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับครัวเรือนประมาณ 7 ถึง 9 ล้านครัวเรือน

ปัจจุบันการใช้พลังงานของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุดในโลกอยู่ที่ประมาณ 300 เมกะวัตต์ (MW) ซึ่งเพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับบ้าน 250,000 หลัง เมื่อเทียบกับสิ่งนี้ ความต้องการพลังงานในอนาคตที่คาดการณ์ไว้นั้น “มหาศาล” ดังที่นักวิจัยอธิบายไว้อย่างเหมาะสม

ปัจจัยหลายประการมีส่วนทำให้การใช้พลังงานเพิ่มขึ้นอย่างคาดการณ์ไว้ โดยขนาดที่เพิ่มขึ้นของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI เป็นปัจจัยขับเคลื่อนหลัก Epoch AI ประมาณการว่า หากแนวโน้มการเติบโตในปัจจุบันยังคงอยู่ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ชั้นนำในปี 2030 อาจต้องการชิป AI มากถึง 2 ล้านชิป โดยมีต้นทุนการก่อสร้างสูงถึง 2 แสนล้านดอลลาร์

เพื่อเปรียบเทียบ ระบบ Colossus ซึ่งสร้างโดย xAI ของ Elon Musk ใน 214 วัน เป็นหนึ่งในระบบที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบัน ประกอบด้วยชิป 200,000 ชิป และมีต้นทุนประมาณ 7 พันล้านดอลลาร์

การแข่งขันด้านซูเปอร์คอมพิวเตอร์

บริษัทเทคโนโลยีรายใหญ่กำลังมีส่วนร่วมในการแข่งขันอย่างเข้มข้นเพื่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านคอมพิวเตอร์ที่สามารถรองรับโมเดล AI ที่ซับซ้อนมากขึ้น ตัวอย่างเช่น OpenAI เพิ่งเปิดตัวโครงการ Stargate ซึ่งเป็นโครงการมูลค่ากว่า 5 แสนล้านดอลลาร์ที่มีเป้าหมายเพื่อพัฒนาซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ที่สำคัญในช่วงสี่ปีข้างหน้า

Epoch AI แย้งว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ไม่ได้เป็นเพียงเครื่องมือวิจัยอีกต่อไป พวกเขาได้พัฒนาไปเป็น ‘เครื่องจักรอุตสาหกรรม’ ที่ให้มูลค่าทางเศรษฐกิจที่จับต้องได้และทำหน้าที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญสำหรับยุค AI

ความสำคัญที่เพิ่มขึ้นของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ยังได้รับความสนใจจากบุคคลทางการเมืองอีกด้วย เมื่อต้นเดือนนี้ อดีตประธานาธิบดี Donald Trump ได้ยกย่องการลงทุนมูลค่า 5 แสนล้านดอลลาร์ของ Nvidia ในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ในสหรัฐอเมริกาบนแพลตฟอร์มโซเชียลมีเดียของเขา Truth Social โดยยกย่องว่าเป็น ‘ข่าวใหญ่และน่าตื่นเต้น’ และเป็นความมุ่งมั่นต่อ ‘ยุคทองของอเมริกา’

ข้อมูลเชิงลึกที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล

งานวิจัยของ Epoch AI อิงตามข้อมูลที่ครอบคลุมการผลิตชิป AI ทั่วโลกประมาณ 10% ในปี 2023-2024 ควบคู่ไปกับสินค้าคงคลังชิปของบริษัทรายใหญ่ 15% ณ ต้นปี 2025 กลุ่มผู้เชี่ยวชาญยอมรับว่าในขณะที่ประสิทธิภาพการใช้พลังงานกำลังดีขึ้น อัตราการปรับปรุงในปัจจุบันไม่เพียงพอที่จะชดเชยการเติบโตโดยรวมของความต้องการไฟฟ้า

นี่คือเหตุผลที่ยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีหลายราย เช่น Microsoft และ Google ตลอดจนผู้ให้บริการศูนย์ข้อมูล กำลังพิจารณาทางเลือกอื่น ๆ เช่น พลังงานนิวเคลียร์ เพื่อให้พลังงานที่มั่นคงในระยะยาว

หากแนวโน้มในปัจจุบันยังคงดำเนินต่อไป ไม่เพียงแต่ AI จะพัฒนาอย่างแข็งแกร่งยิ่งขึ้นเท่านั้น แต่ขนาด ต้นทุน และความต้องการพลังงานของระบบซูเปอร์คอมพิวเตอร์ก็จะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณเช่นกัน

ผลกระทบต่ออนาคต

การศึกษา Epoch AI ก่อให้เกิดคำถามสำคัญเกี่ยวกับความยั่งยืนในระยะยาวของการพัฒนา AI ในขณะที่โมเดล AI มีความซับซ้อนมากขึ้นและต้องการพลังการประมวลผลมากขึ้น ความต้องการพลังงานของซูเปอร์คอมพิวเตอร์จะยังคงเติบโต ซึ่งอาจสร้างแรงกดดันอย่างมากต่อทรัพยากรพลังงาน

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นนี้เป็นข้อกังวลหลัก หากซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นอาจมีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ผลกระทบทางเศรษฐกิจก็มีความสำคัญเช่นกัน ต้นทุนในการสร้างและดำเนินการซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI นั้นมีจำนวนมากอยู่แล้ว และมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นอีกในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า สิ่งนี้อาจสร้างอุปสรรคในการเข้าสู่บริษัทขนาดเล็กและสถาบันวิจัย ซึ่งอาจจำกัดนวัตกรรมในด้าน AI

การจัดการกับความท้าทาย

การจัดการกับความท้าทายที่เกิดจากความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI จะต้องใช้แนวทางที่หลากหลาย:

• การปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: ความพยายามอย่างต่อเนื่องในการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของชิป AI และระบบซูเปอร์คอมพิวเตอร์เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการพัฒนาสถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ใหม่ การปรับปรุงอัลกอริทึมซอฟต์แวร์ และการใช้เทคนิคการระบายความร้อนขั้นสูง

• การลงทุนในพลังงานหมุนเวียน: การเปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม และพลังงานน้ำ สามารถช่วยลดรอยเท้าคาร์บอนของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ได้ สิ่งนี้จะต้องมีการลงทุนจำนวนมากในโครงสร้างพื้นฐานพลังงานหมุนเวียน

• การสำรวจกระบวนทัศน์การประมวลผลทางเลือก: การวิจัยและพัฒนากระบวนทัศน์การประมวลผลทางเลือก เช่น การประมวลผลแบบนิวโรเมอร์ฟิกและการประมวลผลควอนตัม สามารถนำไปสู่ระบบ AI ที่ประหยัดพลังงานมากขึ้น

• การส่งเสริมความร่วมมือ: ความร่วมมือระหว่างนักวิจัย อุตสาหกรรม และรัฐบาลเป็นสิ่งจำเป็นในการจัดการกับความท้าทายของการใช้พลังงาน AI สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการแบ่งปันข้อมูล การพัฒนากฎเกณฑ์ทั่วไป และการประสานงานความพยายามในการวิจัย

• นโยบายและข้อบังคับ: รัฐบาลอาจต้องดำเนินนโยบายและข้อบังคับเพื่อส่งเสริมประสิทธิภาพการใช้พลังงานและส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียนในภาค AI สิ่งนี้อาจรวมถึงการกำหนดมาตรฐานประสิทธิภาพการใช้พลังงานสำหรับฮาร์ดแวร์ AI และการให้สิ่งจูงใจสำหรับการใช้พลังงานหมุนเวียน

เส้นทางข้างหน้า

การพัฒนา AI กำลังก้าวหน้าไปอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน โดยสัญญาว่าจะปฏิวัติแง่มุมต่างๆ ในชีวิตของเรา อย่างไรก็ตาม ความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ก่อให้เกิดความท้าทายที่สำคัญ ซึ่งจะต้องได้รับการแก้ไขเพื่อให้มั่นใจถึงความยั่งยืนในระยะยาวของการพัฒนา AI

ด้วยการดำเนินการเชิงรุกเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ลงทุนในพลังงานหมุนเวียน สำรวจกระบวนทัศน์การประมวลผลทางเลือก ส่งเสริมความร่วมมือ และดำเนินนโยบายและข้อบังคับที่เหมาะสม เราสามารถลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจจากการใช้พลังงาน AI และปูทางไปสู่อนาคตที่ยั่งยืนและเท่าเทียมกันมากขึ้นสำหรับ AI

การเจาะลึกตัวเลข

เพื่อให้เข้าใจถึงขนาดของความท้าทายด้านพลังงานอย่างแท้จริง เรามาเจาะลึกลงไปในตัวเลขที่นำเสนอโดย Epoch AI การคาดการณ์การใช้พลังงาน 9 GW ภายในปี 2030 สำหรับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ระดับบนสุดไม่ใช่แค่ตัวเลขจำนวนมากเท่านั้น มันแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในภูมิทัศน์ด้านพลังงาน

พิจารณาว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วไปผลิตกระแสไฟฟ้าได้ประมาณ 1 GW ความหมายก็คือ เราอาจต้องใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใหม่ถึงเก้าแห่งที่อุทิศให้กับการจ่ายไฟให้กับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ภายในสิ้นทศวรรษนี้หากแนวโน้มในปัจจุบันยังคงอยู่ สิ่งนี้ก่อให้เกิดข้อกังวลหลายประการ:

• ความเป็นไปได้: การสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เก้าแห่งในกรอบเวลาที่ค่อนข้างสั้นเป็นการดำเนินการขนาดใหญ่ ซึ่งต้องมีการลงทุนจำนวนมาก การอนุมัติตามกฎระเบียบ และแรงงานที่มีทักษะ

• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: ในขณะที่พลังงานนิวเคลียร์เป็นแหล่งพลังงานคาร์บอนต่ำ แต่ก็ยังมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม รวมถึงความเสี่ยงของอุบัติเหตุและความท้าทายในการกำจัดของเสียจากนิวเคลียร์

• การยอมรับของสาธารณชน: การรับรู้ของสาธารณชนเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์มักจะเป็นไปในทางลบ ทำให้ยากต่อการได้รับการสนับสนุนสำหรับโครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใหม่

แม้ว่าแหล่งพลังงานหมุนเวียนจะถูกนำมาใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI แต่ขนาดที่แท้จริงของความต้องการพลังงานจะต้องมีการขยายโครงสร้างพื้นฐานพลังงานหมุนเวียนอย่างมาก ซึ่งก่อให้เกิดความท้าทายในแง่ของการใช้ที่ดิน ความพร้อมของทรัพยากร และความเสถียรของกริด

นอกเหนือจากการใช้พลังงาน: ค่าใช้จ่ายแฝงอื่นๆ

ในขณะที่การใช้พลังงานเป็นต้นทุนที่โดดเด่นที่สุดที่เกี่ยวข้องกับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI แต่ก็ยังมีค่าใช้จ่ายแฝงอื่น ๆ ที่ไม่ควรละเลย:

• การใช้น้ำ: ระบบระบายความร้อนของซูเปอร์คอมพิวเตอร์จำนวนมากพึ่งพาน้ำ และขนาดที่เพิ่มขึ้นของระบบเหล่านี้จะนำไปสู่การใช้น้ำที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งอาจสร้างความเครียดให้กับทรัพยากรน้ำในบางภูมิภาค

• ทรัพยากรวัสดุ: การสร้างซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ต้องใช้วัสดุจำนวนมหาศาล รวมถึงซิลิคอน แร่หายาก และโลหะอื่นๆ การสกัดและการแปรรูปวัสดุเหล่านี้อาจมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก

• ขยะอิเล็กทรอนิกส์: เมื่อฮาร์ดแวร์ AI ล้าสมัย จะสร้างกระแสขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการจัดการอย่างเหมาะสมเพื่อป้องกันมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม

• ทุนมนุษย์: การพัฒนาและการดำเนินการซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ต้องการบุคลากรที่มีทักษะสูง รวมถึงวิศวกร นักวิทยาศาสตร์ และช่างเทคนิค ความต้องการทักษะเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ซึ่งอาจสร้างปัญหาการขาดแคลนและผลักดันต้นทุนแรงงานให้สูงขึ้น

ความจำเป็นในการสร้างสรรค์นวัตกรรมและประสิทธิภาพ

จากความท้าทายที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายแฝงอื่น ๆ ของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI มีความจำเป็นอย่างยิ่งในการสร้างสรรค์นวัตกรรมและประสิทธิภาพในภาค AI ซึ่งรวมถึง:

• การพัฒนาอัลกอริทึมที่ประหยัดพลังงานมากขึ้น: อัลกอริทึม AI สามารถปรับให้เหมาะสมเพื่อลดข้อกำหนดในการคำนวณ ซึ่งจะช่วยลดการใช้พลังงาน

• การออกแบบฮาร์ดแวร์ที่ประหยัดพลังงานมากขึ้น: สถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ใหม่สามารถออกแบบมาเพื่อลดการใช้พลังงาน เช่น ชิปนิวโรเมอร์ฟิกที่เลียนแบบโครงสร้างของสมองมนุษย์

• การปรับปรุงเทคโนโลยีการระบายความร้อน: เทคโนโลยีการระบายความร้อนขั้นสูง เช่น การระบายความร้อนด้วยของเหลวและการระบายความร้อนโดยตรงไปยังชิป สามารถใช้เพื่อกำจัดความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ลดพลังงานที่จำเป็นสำหรับการระบายความร้อน

• การนำแนวทางปฏิบัติที่ยั่งยืนมาใช้: บริษัท AI สามารถนำแนวทางปฏิบัติที่ยั่งยืนมาใช้ในการดำเนินงานทั้งหมดของพวกเขา เช่น การใช้พลังงานหมุนเวียน การลดการใช้น้ำ และการจัดการขยะอิเล็กทรอนิกส์อย่างมีความรับผิดชอบ

เรียกร้องให้ดำเนินการ

การศึกษา Epoch AI ทำหน้าที่เป็นการปลุกให้ตื่นขึ้น โดยเน้นย้ำถึงความจำเป็นเร่งด่วนในการจัดการกับความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ด้วยการเปิดรับนวัตกรรม ประสิทธิภาพ และความยั่งยืน เราสามารถมั่นใจได้ว่าการพัฒนา AI เป็นประโยชน์ต่อมนุษยชาติโดยไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมหรือสร้างความเครียดให้กับทรัพยากรของเรา เป็นหน้าที่ของนักวิจัย ผู้นำอุตสาหกรรม ผู้กำหนดนโยบาย และบุคคลทั่วไปที่จะต้องทำงานร่วมกันเพื่อสร้างอนาคตที่ยั่งยืนมากขึ้นสำหรับ AI ทางเลือกที่เราทำในวันนี้จะกำหนดอนาคตของ AI และผลกระทบต่อโลก มาเลือกอย่างชาญฉลาดกันเถอะ