Munculnya AI generatif telah meledakkan permintaan energi, termasuk dari bahan bakar fosil.
Kompat Online - Hanya dalam beberapa tahun sejak OpenAI meluncurkan model andalan mereka dengan antarmuka bahasa alami yang ramah pengguna, ChatGPT, "kecerdasan buatan" (AI) telah beralih dari ranah fiksi ilmiah ke realitas sehari-hari.
 |
| AI Word of Energy |
AI tampaknya mampu melakukan prestasi robot yang tak terbayangkan beberapa tahun yang lalu: menulis karya baru teks bahasa alami; menggubah musik; menghasilkan karya seni instan. Tetapi di balik pergeseran kekuatan komputer ini adalah dampak lingkungan yang meresahkan, dan masih kurang diakui. Pengarahan baru dari Opportunity Green merangkum kasus ini.
Pusat data, fondasi perangkat keras ekonomi digital saat ini, sangat intensif sumber daya. Ekonomi digital itu dibangun di atas pengumpulan, penyimpanan, dan transmisi data dalam skala yang tak terbayangkan.
Industri
Bahkan sebelum ledakan kecerdasan buatan setelah peluncuran ChatGPT OpenAI pada akhir 2022, volume yang terlibat sangat menakjubkan: lalu lintas internet global telah tumbuh dari 156Gb yang ditransfer setiap detik pada tahun 2002 menjadi 150.000Gb per detik pada tahun 2022.
Kumpulan satu dan nol yang sangat besar itu, inti digital dari ekonomi data, pada gilirannya menyediakan bahan baku untuk melatih model pembelajaran mesin (ML) saat ini.
Kunci operasi mereka adalah skala – harta karun data yang sangat besar; bank dan bank chip silikon khusus di pusat data khusus; dan jaringan telekomunikasi cepat yang tersebar di seluruh dunia. Tetapi skala yang memungkinkan kemampuan semi-magis AI juga mengubahnya menjadi masalah lingkungan yang berkembang.
Apa pun klaim berani yang dibuat dua puluh tahun yang lalu, pada awal era internet, tentang "ekonomi tanpa bobot" yang akan datang atau bagaimana kita semua akan "hidup di udara tipis", data pada kenyataannya memiliki kehadiran fisik yang keras.
Ini disimpan dan diproses di bank chip silikon khusus, diproduksi dalam volume luar biasa oleh beberapa proses industri yang paling menuntut dan canggih secara teknis yang dapat kami akses.
Peledak
Chip berjalan dengan listrik – dalam jumlah sepele untuk satu sirkuit terintegrasi, seperti yang ada di ponsel atau laptop Anda, tetapi dalam jumlah besar yang dibutuhkan untuk pemrosesan data skala besar, menjadi luar biasa.
Rak server khusus AI terbaru berisi 72 chip khusus dari pabrikan Nvidia. Pusat data "hyperscale" terbesar, yang digunakan untuk tugas-tugas AI, akan memiliki sekitar 5.000 rak ini.
Dan seperti yang diketahui oleh siapa pun yang menggunakan laptop untuk jangka waktu tertentu, bahkan satu chip memanas saat beroperasi. Untuk mendinginkan server membutuhkan air – galon. Gabungkan semua ini, dan satu pusat data hyperscale biasanya akan membutuhkan air sebanyak kota berpenduduk 30.000 orang – dan jumlah listrik yang setara.
Financial Times melaporkan bahwa Microsoft saat ini membuka salah satu raksasa ini di suatu tempat di dunia setiap tiga hari.
Meski begitu, selama bertahun-tahun, pertumbuhan ekonomi digital yang eksplosif secara mengejutkan berdampak kecil pada permintaan energi global dan emisi karbon. Peningkatan efisiensi di pusat data—tulang punggung internet—menjaga konsumsi listrik tetap terkendali.
Konsumsi
Tetapi munculnya AI generatif, yang didorong oleh peluncuran ChatGPT pada akhir 2022, telah menghancurkan keseimbangan itu. AI meningkatkan permintaan data dan kekuatan pemrosesan ke stratosfer.
Versi terbaru dari model GPT andalan OpenAI, GPT-4, dibangun di atas 1,3 triliun parameter, dengan setiap parameter menggambarkan kekuatan koneksi antara jalur yang berbeda di otak perangkat lunak model.
Semakin banyak data baru yang dapat didorong ke dalam model untuk pelatihan, semakin baik – begitu banyak data sehingga satu makalah penelitian memperkirakan model pembelajaran mesin akan menggunakan semua data di internet pada tahun 2028.
Saat ini, permintaan daya komputasi yang tak terpuaskan membentuk kembali sistem energi nasional. Angka dari Dana Moneter Internasional menunjukkan bahwa pusat data di seluruh dunia sudah mengkonsumsi listrik sebanyak seluruh negara seperti Prancis atau Jerman. Diperkirakan bahwa pada tahun 2030, permintaan energi di seluruh dunia dari pusat data akan sama dengan total konsumsi listrik India.
Pada prinsipnya, bahwa permintaan listrik yang semakin cepat dapat dipenuhi oleh energi terbarukan, dan banyak perusahaan Big Tech, seperti Google, memiliki target untuk memenuhi 100 persen konsumsi terbarukan.
Tambang
Tapi kenyataannya jauh lebih kotor. Untuk melanjutkan ekspansi dengan kecepatan yang sangat cepat ini membutuhkan pemasangan pasokan baru yang cepat. Dan permintaan listrik pusat data sangat berbeda dengan rumah, kantor, dan pabrik, yang biasanya memiliki puncak dan palung sepanjang hari saat orang tiba di rumah dan menyalakan TV, atau pergi untuk hari itu dan mematikan lampu, atau saat mesin dihidupkan dan dimatikan.
Permintaan pusat data konstan, dan membutuhkan 24 jam, dengan waktu henti sesedikit mungkin. Itu, pada gilirannya, menciptakan kebutuhan untuk jenis pasokan listrik yang berkelanjutan dan teratur yang saat ini tidak selalu terbaik untuk energi terbarukan.
Hasilnya adalah permintaan pusat data semakin terpenuhi oleh bahan bakar fosil. Di AS, 60 persen dari permintaan listrik baru dipasok oleh gas alam, sementara di Jerman dan Polandia, pembangkit batu bara tetap online untuk memberi makan ledakan AI.
Microsoft memperluas operasi pusat data di dekat Hambach, salah satu tambang batu bara dalam terakhir yang tersisa di Jerman. Perusahaan telah menolak mengomentari sumber listrik pusat tersebut.
Sementara itu, pemerintahan Trump yang skeptis iklim di AS dengan bebas mengakui bahwa perluasan pembangkit batu bara sangat penting untuk menjaga keunggulan negara dalam operasi pusat data.
Pembangkit listrik
Hasilnya adalah bahwa industri yang saat ini menyumbang sekitar 0,5 persen dari emisi gas rumah kaca global, menurut perkiraan konservatif Otoritas Energi Internasional (IEA), akan menjadi salah satu kontributor perubahan iklim dengan pertumbuhan tercepat selama dekade berikutnya.
Bahkan ketika industri lain yang lebih tua mengurangi emisi mereka, dan kemajuan nyata dapat dilihat dalam beralih ke produksi energi terbarukan, permintaan energi pusat data menimbulkan risiko yang signifikan terhadap strategi dekarbonisasi nasional.
Ada, sejauh ini, sedikit kesadaran tentang hal ini dari pemerintah nasional. Pusat data bahkan tidak ditampilkan dalam Komite Perubahan Iklim Inggris dengan anggaran karbon terbaru – terlepas dari antusiasme pemerintah Inggris untuk ekspansi pesat mereka.
Pekerjaan oleh Beyond Fossil Fuels menunjukkan bahwa pertumbuhan pusat data di Eropa pada tren saat ini akan menambahkan setara dengan seluruh sistem energi bahan bakar fosil Jerman ke GRK Eropa pada tahun 2030. Mengalihkan permintaan ini ke energi terbarukan kemudian, pada gilirannya, akan menekan pasokan ke industri lain dan mengancam rencana dekarbonisasi di sektor lain.
Masalah energi adalah bahwa pusat data, seperti yang didorong oleh AI, mewakili sumber baru permintaan energi yang berkembang pesat yang tidak dirancang untuk diatasi oleh pembangkit listrik, sistem jaringan, dan bahkan kebijakan dekarbonisasi.
Keuntungan
Ketegangan mulai terlihat: "pemadaman byte" pertama di dunia nyaris dihindari di Virginia pada musim panas 2024, ketika sambaran petir melumpuhkan trafo di dekat sekelompok 20 pusat data.
Merasakan penurunan listrik yang tiba-tiba dari jaringan utama, pusat data beralih ke generator cadangan di tempat, menyebabkan lonjakan pasokan kembali ke jaringan utama yang mengancam pemadaman listrik di seluruh negara bagian dan menyebabkan operator jaringan berebut untuk prosedur darurat.
Seperti yang telah kita lihat dengan pemadaman listrik yang dramatis di seluruh negara di seluruh Spanyol dan Portugal, sistem jaringan nasional, banyak yang dibangun beberapa dekade lalu, sudah berderit.
Tuntutan daya baru dan sangat spesifik dari pertumbuhan pusat data akan mendorong mereka lebih dekat ke tepi. Bahan bakar fosil dan, dalam beberapa kasus, tenaga nuklir, dapat mewakili solusi yang seharusnya cepat untuk masalah yang sulit.
Model bisnis Big Tech terkunci dalam ekspansi – sumber keuntungan untuk ekonomi data, selama beberapa dekade, adalah memperluas jumlah daya komputasi yang tersedia, dan kemudian menunggu permintaan untuk mengisinya.
Strain
Bagi operator AI, pertumbuhan dramatis dalam skala operasi mereka berarti kemungkinan menciptakan pasar baru untuk produk baru, lebih cepat daripada pesaing mereka.
Tetapi ini menciptakan masalah yang akrab: bahkan jika efisiensi perangkat keras komputasi meningkat dengan cepat – dan model ML, secara umum, menjadi lebih efisien – efisiensi itu cenderung hanya berarti lebih banyak permintaan untuk output model.
Dengan cara yang sama seperti pesawat yang lebih efisien telah menciptakan lebih banyak permintaan untuk terbang, demikian juga, komputer yang lebih efisien menciptakan lebih banyak permintaan untuk komputasi – dan, di balik server yang bersenandung, itu berarti lebih banyak permintaan energi dan lebih banyak emisi gas rumah kaca.
Manfaat dari emisi tersebut dan semua pemrosesan itu juga tidak segera jelas. Jelas siapa pemenang dari Big Tech: perusahaan besar, dan pemiliknya, terutama yang berbasis di AS, yang menjalankan kekuatan hampir monopoli atas ekonomi digital dan yang telah menghasilkan pengembalian yang luar biasa.
Tetapi pusat data itu sendiri menciptakan sedikit pekerjaan secara lokal, sementara permintaan sumber daya mereka – tidak hanya untuk listrik tetapi, di seluruh dunia, untuk air – membebani penduduk setempat.
Dekarbonisasi
Pertukaran ekologis Big Tech yang tidak merata masih kurang diteliti, tetapi operasinya menciptakan dinamika semi-kolonial: penguasa sistem pada intinya, terlibat dalam operasi ekstraktif di seluruh dunia, memeras sumber dayanya yang langka.
Makalah Opportunity Green hanyalah awal dari penelitian kami. Kami pikir ada kebutuhan mendesak untuk diskusi publik yang lebih terinformasi tentang peran komputasi, dan dampak lingkungannya – dengan penghitungan yang tepat tentang manfaat potensial yang ditetapkan terhadap pemahaman yang lebih jelas tentang kerugian.
Tantangan terhadap sistem energi dan rencana dekarbonisasi, khususnya, yang ditimbulkan oleh perluasan pusat data yang sangat besar memerlukan perhatian mendesak, dalam tiga bidang besar:
Penilaian nasional dan supra-nasional harus dibuat dari kemungkinan jalur penggunaan energi dan emisi selanjutnya dari perluasan pusat data, dan skenario ini dipertimbangkan terhadap kerangka kerja nasional dan supra-nasional untuk pengendalian emisi. Perkiraan emisi saat ini dari pusat data tunduk pada variasi yang luas, dan ini dapat disempurnakan dengan baik.
Perubahan hukum, peraturan, dan kebijakan diperlukan untuk memindahkan operasi pusat data sedekat mungkin dengan 100 persen energi terbarukan, mengambil pendekatan seluruh siklus hidup dari konstruksi hingga operasi dan termasuk dukungan untuk penyimpanan baterai. Ini dapat mencakup pertimbangan kontribusi pengguna pusat data (Big Tech) terhadap sistem pajak dan alokasi dana untuk ekspansi/dekarbonisasi jaringan.
Terakhir, untuk mengembangkan kebijakan untuk meminimalkan pengumpulan, pemrosesan, dan penyimpanan data, di samping hierarki aplikasi pusat data yang kuat. Ini akan dibangun berdasarkan rekomendasi dalam laporan Pusat Kebijakan Teknik Nasional tentang meminimalkan jejak operasi pusat data. Masalah permintaan dan tujuan perluasan pusat data tidak dapat dipisahkan dari masalah dampak sumber daya dan emisinya, dan harus dihadapi secara langsung oleh kebijakan.
Dr James Meadway adalah direktur senior ekonomi di Opportunity Green. Dia juga presenter podcast Macrodose.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar