AI 發展的雙重挑戰，能源短缺與水資源危機

Teddyhug

隨著人工智慧技術的快速發展，全球正面臨前所未有的資源壓力。根據國際能源總署（IEA）預測，到 2030 年，AI 資料中心的用電量將占全球總電力的 3%，是目前的兩倍；同時，水資源也成為 AI 時代不可或缺的關鍵資源，許多地區正因資料中心的興建而面臨嚴重的水資源短缺問題。

美國顧問公司麥肯錫（McKinsey）專家指出，全球正掀起一場興建足夠資料中心的競賽，但同時也警告電力短缺危機即將來臨。密西根大學電腦科學教授莫沙拉夫·喬杜里（Mosharaf Chowdhury）認為，這項挑戰可透過各層面的「巧妙」解法來克服。例如，他的實驗室開發出一種演算法，能精確計算每個AI晶片實際需要的電量，進而節省20至30%的能源。

在硬體層面，液體冷卻技術被視為關鍵突破。現代AI晶片的耗電量是20年前伺服器的100倍，而液體冷卻可取代高能耗的空調系統，直接在伺服器中循環冷卻液。Amazon AWS已自行開發出液體冷卻技術來冷卻Nvidia GPU，避免重建整座資料中心的麻煩。

水資源危機的現實衝擊
然而，能源問題只是挑戰的一面。在喬治亞州紐頓郡（Newton County），當Meta建造價值7.5億美元的資料中心時，鄰近居民Beverly和Jeff Morris家中的水龍頭卻乾涸了。這對夫妻的房子距離Meta資料中心僅300公尺，自2018年開工後，他們的家電陸續無法運作，水壓降至微弱水流，最終廚房和浴室的水龍頭完全流不出水。

像Meta這樣的資料中心每日消耗約50萬加侖的水，用於冷卻設備以維持複雜運算。根據《紐約時報》查閱的用水許可資料，新一代用於訓練更強大AI的資料中心，未來每日用水量可能高達數百萬加侖。

資源管理的根本困境
史丹佛大學水文學家Newsha Ajami表示，「對科技公司來說，水是事後才考慮的，他們的想法是：總會有人來解決這個問題。」與電力不同，水資源難以透過新建設施來增加供應，許多地區只能依賴降雨補充。

在紐頓郡，近幾個月已有9家企業申請建設資料中心，其中一些要求每日用水量高達600萬加侖，比全郡每日總用水還多。水務局正努力在爭取高額稅收與保護居民水資源之間求取平衡，預估升級再生水設施的成本超過2.5億美元。

儘管每一代新晶片的能源效率都優於上一代，但AI的總能耗仍不會下降。中國新創公司DeepSeek今年1月發表的AI模型，透過更精準的GPU編程和省略耗能訓練步驟，成功以較低效能晶片達到與美國頂尖系統相當的表現，顯示技術創新的重要性。

然而，資料中心業者鮮少公開用水量，導致政策制定者難以掌握監管資訊。喬治亞州環保組織發現，某些資料中心申請每日用水量達900萬加侖，相當於3萬戶家庭用水量。

面對AI時代的挑戰，各界必須在技術創新、能源效率、水資源管理和政策監管之間找到平衡點，才能確保AI發展不會犧牲基本民生需求和環境永續。

錄自：科技新報