Iskola kezdése egy elsős számára: Mit érdemes beszerezni és mennyibe kerül? Az AI-ügynök által összeállított lista | szmo.hu
A mesterséges intelligenciát gyakran csupán digitális jelenségként emlegetjük, amely a bitek és algoritmusok elvont világában létezik. Azonban minden egyes AI által generált kép vagy a ChatGPT által adott válasz mögött valós energiafogyasztás húzódik meg. A háttérben hatalmas adatközpontok működnek, tele ásványi anyagokból készült chipekkel és félvezetőkkel, amelyek folyamatosan üzemelnek – mindehhez pedig jelentős mennyiségű elektromos áramra van szükség. Így, amikor az AI fejlődését és terjedését elemezzük, nemcsak a számítástechnikai kihívásokra kell figyelmet fordítanunk, hanem az infrastrukturális és ökológiai korlátokat is figyelembe kell venni.
Bármennyire ígéretes az AI, a növekedésének van egy nagyon is kézzelfogható határa, amire Sam Altman, az OpenAI vezérigazgatója nemrég egy kongresszusi meghallgatáson világított rá. Mint mondta, "idővel a mesterséges intelligencia költsége össze fog érni az energia költségével".
Altman a Time magazinban kifejtette, hogy bár a chipgyártás és a hálózati folyamatok egyre automatizáltabbá és költséghatékonyabbá válnak, az elektronikus eszközök energiaigénye nem csökken. A számítási feladatok fizikai energiaigénye tehát konstans marad, és soha nem csökkenthető nullára. Ezért egy fejlett mesterséges intelligencia-alapú gazdaságban az "intelligencia" létrehozásának határköltsége valójában egyenlővé válik az elektromosság határköltségével.
A forradalmi mesterséges intelligenciát fejlesztő vállalat vezetője hangsúlyozta, hogy az energetikai újítások és az AI technológiák között szoros összefüggés áll fenn. Ennek következtében azok a területek, amelyek képesek bőséges, megbízható és gazdaságos energiaforrást biztosítani, jelentős versenyelőnyre tehetnek szert a számítási teljesítmény terén.
Az innováció kulcsfontosságú eleme az energia, és ez a megállapítás már most is egyértelműen megfigyelhető. Egyes szakértői becslések szerint az Egyesült Államoknak a következő években körülbelül 90 gigawattnyi plusz kapacitásra lenne szüksége – ez olyan, mintha mintegy 60 új paksi atomerőművet kellene üzembe helyezni, csupán az adatközpontok megfelelő működése érdekében. A City Journal beszámolója alapján Altman hangsúlyozta, hogy az energiaellátás fejlesztése a leglényegesebb stratégiai befektetés. "Nem tudok elképzelni semmit, ami hosszú távon fontosabb lenne, mint az energia" - nyilatkozta az amerikai szenátus energiaügyi bizottsága előtt.
Kína már most a megújuló energia globális élvonalába tartozik, és az előrejelzések szerint az évtized végére a világ megújuló energiapotenciáljának szinte felét fogja birtokolni. Ez a tendencia arra utal, hogy az AI-technológiai verseny könnyen átcsaphat egy energiaversenybe: az diadalmaskodik, akinek a legnagyobb és legfenntarthatóbb energiakészlete áll rendelkezésére az AI rendszerek működtetéséhez.
És ennek hatása a mindennapokban is érezhető lesz - jósolta a BloombergNEF, Elon Muskra hivatkozva. A robotikai és AI-forradalomra készülő Tesla-vezér nyilatkozata szerint "jelenleg chiphiány van, egy év múlva transzformátorhiány, két év múlva pedig áramhiány lesz". Mark Zuckerberg szintén tett erre utaló jelzést, amikor nemrég kijelentette: a Meta azonnal nekilátna több adatközpont építésének, ha kapna hozzá elegendő villamosenergiát.
Észak-Virginiában, a világ legnagyobb adatközpontjainak központjában, a szerverparkok már körülbelül 2,5 gigawatt energiafogyasztást generálnak. Ez a régió teljes áramszükségletének körülbelül 20%-át teszi ki, és a szakértők előrejelzései szerint az igények évi 25%-kal fognak nőni. Érdemes megemlíteni, hogy már 2022-ben, a ChatGPT megjelenése előtt, egy helyi áramszolgáltató kénytelen volt felfüggeszteni az új adatközpontok hálózatra kapcsolását, mivel nem tudta biztosítani a szükséges energiaellátást. Hasonló problémák merültek fel Írországban is, ahol Dublin környékén az adatközpontok 2022-re az ország teljes áramfogyasztásának 21%-át használták fel, szemben a 2015-ös 5%-kal. Ennek következtében a hatóságok moratóriumot vezettek be az új adatközpontok létrehozására.
A példák világosan mutatják, hogy a klasszikus hálózatfejlesztés esetenként képtelen lehet lépést tartani az AI központok folyamatosan növekvő energiaigényével.
A mesterséges intelligencia széleskörű használata miatt az elmúlt években érezhetően megugrott az emberiség energiaigénye. A fordulópont 2020 körül érkezett el: egy évtizednyi viszonylagos stagnálás után az adatközpontok villamosenergia-igénye hirtelen növekedésnek indult, egyrészt az AI modellek szaporodása, másrészt pedig a COVID-időszak távmunkatrendje miatt. A fogyasztás meredeken emelkedni kezdett, leginkább a szerverparkok növekvő igénybevételének köszönhető.
Az amerikai Környezet- és Energiakutató Intézet becslései alapján az adatközpontok áramfelhasználása 2022-re már 176 terawattóra körül alakult az Egyesült Államokban, ami több mint duplája a néhány évvel korábbi szintnek. Ezzel párhuzamosan a globális adatközpontok energiaigénye elérhette a 460 TWh-ot. Az MIT által készített jelentés szerint, ha az adatközpontok egy önálló államot alkotnának, akkor már az AI robbanása előtt, 2022-ben a világ 11. legnagyobb áramfogyasztójának számítottak volna. Ez a szám azonban még mindig eltörpül a jelenlegi áramfelhasználás mértékéhez képest.
Ez a változás szinte felfoghatatlanul gyors. Ha az Egyesült Államok példáját nézzük, az AI-ra optimalizált szerverek éves energiafogyasztása 2017-ben csupán két terawattóra körül mozgott. 2023-ra viszont ez a szám már elérte a 40 terawattórát, ami elképesztő, húszszoros növekedést jelent. Különösen figyelemre méltó, hogy a ChatGPT 2022-es debütálása után mindössze egy év alatt a szerverek energiaigénye megháromszorozódott.
A fent említett tendencia továbbra is erőteljesen érvényesül, ami azt jelzi, hogy az évtized végére drámai mértékű energiaigény várható. A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) elemzése alapján a globális adatközpontok villamosenergia-felhasználása 2030-ra a jelenlegi szint több mint duplájára emelkedik, elérve a 945 terawattórás határt.
Folytassuk a jövőbeli kilátásokkal: a Rystad Energy legfrissebb előrejelzése szerint 2040-re a globális energiafogyasztás elérheti a 1800 terawattórát. Ez a hatalmas mennyiség elegendő lenne ahhoz, hogy egy évig ellássunk vele körülbelül 150 millió amerikai háztartást. Az ilyen mértékű energiaigény szemlélteti, mennyire fontos a fenntartható energiaforrások fejlesztése és a hatékony energiafelhasználás.
Az előttünk álló legnagyobb kihívás abban rejlik, hogy miként tudjuk kielégíteni az AI által generált megnövekedett energiaigényeket. A jelenlegi trendek alapján a villamosenergia-termelés sokszínűsítése elengedhetetlen. Az IEA szerint a globális adatközpontok folyamatosan növekvő áramigénye számos forrásból kielégíthető, és a szél- és napenergia mellett a földgáz is kulcsszerepet játszhat, mivel költséghatékonysága és hozzáférhetősége kedvező a legfontosabb piacokon. Ugyanakkor fontos hangsúlyozni, hogy a megújuló energiaforrások termelése jelentős mértékben függ az időjárási viszonyoktól, így valószínű, hogy sokan az atomenergia irányába is elmozdulnak.
A Goldman Sachs elemzői ezzel kapcsolatban azt írják, hogy 2030-ig globálisan 85-90 GW új nukleáris kapacitásra lenne szükség ahhoz, hogy az adatközpontok várható többletigényét teljes mértékben atomenergiával fedezzük. Reálisan azonban ennek csak a töredéke épül meg: a riport szerint világszinten a szükséges atomkapacitás kevesebb mint tíz százaléka áll majd rendelkezésre az évtized végére.
Rövid távon tehát a földgáz és a megújuló energiaforrások szinergiája jelentheti a megoldást a meglévő hiányosságok pótlására. Egy iparági kutatás szerint, ha megfelelő energiatárolási megoldásokat alkalmazunk – például akkumulátorok bevetésével – a szél- és napenergia akár egy adatközpont energiaigényének 80%-át is biztosíthatja. Azonban a fennmaradó időszakokban, amikor a nap nem süt vagy a szél nem fúj, elengedhetetlen, hogy hagyományos energiaforrásokkal egészítsük ki a rendszert, hogy a folyamatos működés garantált legyen.
A jelenlegi trend azt mutatja, hogy sok új adatközpont - főleg Ázsiában és Észak-Amerikában -földgáztüzelésű erőművekhez csatlakozik, mivel ezek tudják azonnal kiszolgálni a gyorsan növekvő igényeket. A hagyományos megoldásnak ugyanakkor ára van: ha a globális adatközpont-kapacitás bővülését 60 százalékban földgázerőművek biztosítják, az évente további 215 millió tonna karbonkibocsátást jelentene 2030-ra, ezzel a világ energiaipari emissziójának kb. 0,6 százalékát adná.
A technológiai óriások tudomásul vették a helyzet súlyosságát, és már most jelentős lépéseket tesznek az energiaellátás biztonságának garantálása érdekében. A legnagyobb felhőszolgáltatók, mint a Google, Amazon, Microsoft és Meta, a világ legnagyobb zöldenergia-vásárlóivá váltak: összesen több mint 70 gigawatt kapacitásra kötöttek hosszú távú áramvásárlási megállapodásokat. A BloombergNEF elemzése alapján egyértelmű tendencia figyelhető meg: a vállalatok a fenntartható és megbízható energiaforrások reményében egyre inkább az atomenergia irányába fordulnak.
A Microsoft nemrégiben megállapodást kötött a hírhedt Three Mile Island atomerőmű újraindításáról, amely 1979-ben súlyos balesetet szenvedett, és 1985-től 2019-ig működött. A tervek szerint a reaktort 2027-28-ban indítják újra, hogy a teljes energiatermelését az adatközpontok üzemeltetésére fordítsák. Ezzel párhuzamosan az Amazon 2023-ban teljes mértékben megvásárolta egy pennsylvaniai atomerőmű mellett található adatközpont kapacitását, míg a Google hét kis moduláris reaktort rendelt, hogy bővítse energiaellátását.
A hosszú távú megoldások iránti várakozás sokakban a technológiai áttörésekhez fűződik. Miközben az energiaforrások mindegyikét maximális teljesítményre kapcsolják, egyre nagyobb igény mutatkozik az innováció iránt, így a fúziós energia lehetősége is egyre szélesebb körben kelt érdeklődést. Altman például személyesen is befektetett a Helion nevű fúziós startupba, amelynek a Microsoft is partnerévé vált. A Helion 2028-ra vállalta, hogy megkezdi az első kísérleti fúziós erőművének működését, amely már képes lesz elektromos áramot termelni.
Az energiaigény folyamatos növekedése - különösen akkor, ha a kínálat nem tud lépést tartani ezzel - elkerülhetetlenül az árak emelkedéséhez vezet. Az Egyesült Államok Elnöki Hivatalának Gazdasági Tanácsa (CEA) legújabb számításai szerint, amennyiben nem valósulnak meg jelentős beruházások az energiatermelési szektorban, 2030-ra az áramárak 9-58 százalékos emelkedésére lehet számítani a fokozódó kereslet következtében. A Fox Business által végzett elemzés rámutat, hogy ez a változás minden egyes fogyasztót érinteni fog.
A kiemelkedően sok áramot használó vállalatok - mint az AI-központok - mindazonáltal szintén magasabb díjat fizethetnek majd, hogy finanszírozzák a hálózatfejlesztést, de ezeket a plusz terheket aligha akarják benyelni. Félő, hogy a vállalatok megemelkedett költségei rejtve maradnak vagy szétterülnek, és végső soron a háztartások és kisfogyasztók viselik majd az AI energiaéhségének terheit. Mark Wolfe, az amerikai Nemzeti Energiatámogató Igazgatók Szövetségének ügyvezetője a CBS Newsnak azt mondta, "a szolgáltatók versenyt futnak az egekbe szökő AI- és felhőigények kielégítéséért, ezért új infrastruktúrát építenek majd és emelik a díjakat - gyakran bármiféle átláthatóság és lakossági beleszólás nélkül.
A következő években várhatóan emelkedni fog az energiaár, ami a mesterséges intelligencia elterjedésének következménye lehet. Ez a drágulás akár közvetlenül, például a felhőszolgáltatások áremelkedésén keresztül, akár közvetetten, a villamosenergia költségeiben is megjelenhet. Az is árulkodó, hogy számos vállalat már most is jelentős összegeket fektet AI-infrastruktúrába. A City Journal adatai szerint a legnagyobb technológiai cégek 2023-ban körülbelül 300 milliárd dollárt költöttek AI-adatközpontok kiépítésére világszerte, és ez a szám 2030-ra akár évi ezermilliárd dollárra is nőhet. Érdekesség, hogy minden 100 milliárd dolláros új adatközpont-beruházás körülbelül hasonló nagyságrendű energiaszámlát is eredményezhet hosszú távon. Ez egyértelműen azt mutatja, hogy az energiaköltség egyre inkább a mesterséges intelligencia költségeinek kulcsfontosságú elemévé válik.
Ha az mesterséges intelligencia fejlődése miatt hatalmas, trillió dolláros beruházásokra van szükség új erőművek és energiahálózatok kiépítésére, az várhatóan az adóterhekben vagy az energiaárak növekedésében fog megmutatkozni. Ennek következtében jogosan merül fel az aggodalom, miszerint a háztartások viselik majd a költségeket, miközben a profitot a nagy technológiai vállalatok zsebelik be. A társadalmi igazságosság szempontjából fontos kérdés, hogy vajon helyénvaló-e az általános energiaárak emelkedésével fedezni az AI energiaigényeit. Emellett aggályok merülnek fel azzal kapcsolatban is, hogy az energiainfrastruktúra fejlesztése miatt más területek, például az oktatás vagy az egészségügy, esetlegesen kevesebb forrást kaphatnak – főként abban az esetben, ha a kormányok prioritásként kezelik az energiabővítést.
Jelenleg a felhasználók gyakran nincsenek tudatában annak, mennyi energia fogy el egy-egy kérdés megválaszolásakor a ChatGPT rendszerében. Amikor valaki beír egy kérdést, az eredmény mögött rejtőző áramfogyasztásra ritkán gondolunk. Pedig egy MIT által végzett kutatás kimutatta, hogy egyetlen ChatGPT-lekérdezés körülbelül ötször annyi elektromos energiát igényel, mint egy hagyományos Google-keresés. Ennek magyarázata, hogy az AI-modell bonyolult párhuzamos számításokat végez a válaszok előállítása során, ami több processzor és így több energia felhasználását vonja maga után. Ez a folyamat a háttérben zajlik, így a felhasználó csupán egy pár másodperces válaszra figyel, mintha egyszerűen csak egy keresést végezne. Az energiafogyasztás tehát a felhasználó számára láthatatlan marad.
Közvetett módon a felhasználók is tapasztalhatják az AI energiaigényének következményeit. Ahogy korábban említettük, a villanyszámlák növekedése és az energiaszolgáltatók által bevezetett új díjszabások mögött részben az adatközpontok energiaigénye áll. Amennyiben az energiaárak drámaian emelkednek, az a gazdaság szinte minden szegmensére kihatással lesz - így a digitális szolgáltatások árazására is. Elképzelhető, hogy a jövőben az ingyenesen vagy kedvező áron elérhető AI-alkalmazások díjkötelesekké válnak, vagy áraik emelkednek, hogy a szolgáltatók fedezni tudják az energiafelhasználás költségeit.
David Cahn, a Sequoia Capital partnere kiszámolta, hogy a nagy AI-beruházások megtérüléséhez globális szinten akár évi 600 milliárd dollárnyi bevételt kellene termelni az AI-szolgáltatásokból - ami fejenként nagyjából 600 dolláros (több mint 200 ezer forintos) éves kiadást jelentene az egymilliárd legjobban kapcsolódó felhasználó számára.
Az energiakínálat bővítése és az energia-infrastruktúra fejlesztése nem csupán az AI növekvő energiaigényeinek kielégítéséről szól, hanem egy jövőbe mutató befektetést is jelent. Ha sikerül fenntartható módon reagálni a fokozódó energiaigényekre, az megalapozza a mesterséges intelligencia további fejlődését és az abból származó előnyök kiaknázását. Az emberiség számára lehetőség nyílik arra, hogy olyan produktivitási és innovációs ugrást érjen el, amely felgyorsíthatja a gazdasági növekedést, és számos kihívásra kínálhat megoldást. A technológia egyik legnagyobb ígérete pedig a termelékenység drámai növekedése, amely minden gazdaság számára a hosszú távú jólét alapját képezheti.
