預(yù)計到2030年,數(shù)據(jù)中心使用的全球電力消耗份額可能會從目前的2%飆升至20%以上。數(shù)據(jù)中心使用大量電力來運行和冷卻服務(wù)器。報告指出,到2026年,全球數(shù)據(jù)中心的電力消耗將增加一倍以上,消耗的電量與日本相當。
據(jù)報告稱,增加數(shù)據(jù)中心能源需求的因素包括訓練大型語言模型的密集工作量。為支持大型語言模型的訓練,對計算能力的需求呈指數(shù)級增長,這將對數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生深遠的影響,并可能是能源轉(zhuǎn)型中最容易被忽視的方面之一。
需求激增
在電力基礎(chǔ)設(shè)施擴張方面落后的發(fā)達國家,對數(shù)據(jù)中心運營的需求正在增長。例如,到2026年,愛爾蘭數(shù)據(jù)中心的電力需求將翻一番,占該國電力需求的三分之一。
數(shù)據(jù)中心運營商正在以不同的方式應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。一些運營商正在積極與零碳能源供應(yīng)商合作,將專用電源納入其數(shù)據(jù)中心綜合體。
數(shù)據(jù)中心正在采用的零碳戰(zhàn)略包括與施耐德電氣等可再生能源供應(yīng)商合作。一些網(wǎng)站正在尋求氫能,其中包括微軟,它開發(fā)了氫燃料電池來取代柴油發(fā)電機。
對于其他供應(yīng)商來說,核能是一種選擇。例如,AWS收購了位于賓夕法尼亞州塞勒姆Susquehanna核電站附近的TalenEnergy擁有的數(shù)據(jù)中心,利用附近的場地提供電力。
小型模塊化核反應(yīng)堆,例如由薩姆·奧特曼支持的初創(chuàng)企業(yè)Oklo開發(fā)的核反應(yīng)堆,也可以安裝在數(shù)據(jù)中心內(nèi)或附近并提供可持續(xù)電力。
報告指出,數(shù)據(jù)中心運營商不僅必須考慮如何擴展其業(yè)務(wù)模式,以適應(yīng)日益增加的計算強度和訓練深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的需求,還必須考慮在何處建立新設(shè)施以及如何獲取豐富而廉價的電力。
小型模塊化核反應(yīng)堆,例如由薩姆·奧特曼支持的初創(chuàng)企業(yè)Oklo開發(fā)的核反應(yīng)堆,也可以安裝在數(shù)據(jù)中心內(nèi)或附近并提供可持續(xù)電力。
報告指出,數(shù)據(jù)中心運營商不僅必須考慮如何擴展其業(yè)務(wù)模式,以適應(yīng)日益增加的計算強度和訓練深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的需求,還必須考慮在何處建立新設(shè)施以及如何獲取豐富而廉價的電力。
人工智能工作負載通常包括以下幾類:
數(shù)據(jù)處理和預(yù)處理:
數(shù)據(jù)收集:從各種來源收集數(shù)據(jù),包括傳感器、數(shù)據(jù)庫、互聯(lián)網(wǎng)等。
數(shù)據(jù)清洗:處理缺失值、異常值、重復(fù)數(shù)據(jù)等。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換:將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合模型訓練的格式,如歸一化、標準化等。
模型訓練:
算法選擇:選擇適當?shù)臋C器學習或深度學習算法。
超參數(shù)調(diào)優(yōu):調(diào)整模型的超參數(shù)以優(yōu)化性能。
訓練過程:利用大量數(shù)據(jù)進行模型訓練,這通常需要強大的計算能力和大量時間,特別是對于深度學習模型。
模型評估:
性能指標:評估模型的性能指標,如準確率、精確率、召回率、F1分數(shù)等。
驗證和測試:在驗證集和測試集上評估模型,以確保模型的泛化能力。
推理和部署:
實時推理:在生產(chǎn)環(huán)境中使用訓練好的模型進行實時數(shù)據(jù)處理和預(yù)測。
批處理推理:對一批數(shù)據(jù)進行離線處理和預(yù)測。
模型優(yōu)化:優(yōu)化模型以提高推理效率和降低資源消耗。
持續(xù)學習和維護:
模型更新:隨著新數(shù)據(jù)的出現(xiàn),定期更新和重新訓練模型。
監(jiān)控和維護:監(jiān)控模型在生產(chǎn)環(huán)境中的表現(xiàn),及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。
主要挑戰(zhàn)
計算資源需求:人工智能工作負載通常需要大量計算資源,特別是對于深度學習模型,這可能需要GPU或TPU等專用硬件。
數(shù)據(jù)管理:處理和管理大量的數(shù)據(jù)是一個巨大的挑戰(zhàn),包括數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)隱私和數(shù)據(jù)安全等方面的問題。
模型復(fù)雜性:復(fù)雜的模型需要精細的調(diào)優(yōu)和優(yōu)化,這需要專業(yè)知識和經(jīng)驗。
應(yīng)用場景
人工智能工作負載在各個行業(yè)有廣泛的應(yīng)用,包括但不限于:
自動駕駛:需要處理和分析來自車輛傳感器的大量數(shù)據(jù),以實現(xiàn)實時決策。
醫(yī)療診斷:利用AI模型對醫(yī)療影像和患者數(shù)據(jù)進行分析,輔助診斷疾病。
自然語言處理:處理和理解自然語言數(shù)據(jù),如聊天機器人、語音識別、機器翻譯等。
金融服務(wù):用于風險評估、欺詐檢測和投資策略優(yōu)化等。
通過高效地管理和優(yōu)化AI工作負載,企業(yè)和研究機構(gòu)可以更好地發(fā)揮AI技術(shù)的潛力,解決實際問題,推動技術(shù)進步。
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由世界人工智能大會組委會、上海市經(jīng)信委、徐匯區(qū)政府、臨港新片區(qū)管委會共同指導(dǎo),由上海市人工智能行業(yè)協(xié)會聯(lián)合上海人工智能實驗室、上海臨港經(jīng)濟發(fā)展(集團)有限公司、開放原子開源基金會主辦的“2024全球開發(fā)者先鋒大會”,將于2024年3月23日至24日舉辦。