当你要求人工智能回答问题、生成图像或编写一行代码时，机器就会在某个地方启动。向后追踪这些看不见的电线，最终通向人工智能数据中心。
从外面看，人工智能数据中心是故意无聊的。它通常看起来像一座没有窗户的混凝土堡垒，里面隐藏着价值数十亿美元的技术。唯一能表明内部发生了一些引人注目的事情的线索是巨大的排气扇和外部的变电站：一个巨大的接线盒，它从国家电网获取极高的电压，并将其降低到数据中心可以使用的更低、更安全的电压。数据中心的设计给人一种隐形的感觉，因为真正的行动和真正的成本都隐藏在其中。
服务器机房内摆满了一排排黑色金属架，每个架子大约有冰箱那么高，排列整齐，呈直线。每个机架上都密密麻麻地堆放着扁平的服务器箱。每个服务器盒本质上都是一台精简的计算机，类似于笔记本电脑，但没有屏幕或键盘。其关键组件包括图形处理单元 (GPU) 和硬盘驱动器。 GPU 是旨在通过并行处理同时执行多项计算的芯片。可以将其视为多人同时处理同一难题的不同部分：硬盘驱动器存储数据并将其输入系统，而光纤电缆允许同一机架中以及不同机架中的服务器进行高速通信。
“如果信息在它们之间不能足够快地移动，整个系统就有停滞的风险”
传统的铜电缆以电脉冲的形式发送数据。但电信号会产生热量（浪费能量），并且可能会受到附近电缆的电磁干扰的干扰。光纤电缆通过以光脉冲形式发送数据来避免许多此类问题。这对于人工智能来说很重要，因为数千个 GPU 需要同时交互和协调。如果信息在它们之间不能足够快地移动，整个系统就有停滞的风险。
如果您在观看 Netflix 节目时感觉笔记本电脑烧伤大腿，或者在您最喜欢的角色拍摄时看到笔记本电脑电量耗尽，那么您已经了解了人工智能数据中心的两个基本问题：能源需求和热量。两者都是该过程中不可避免的部分。国际能源署估计，一个典型的超大规模数据中心可以使用约 100 兆瓦的电力——大约相当于莱斯特市一天的用电量。与此同时，流过硅的电流会产生副产品热量，芯片的功能越强大，产生的热量就越多。
“它消耗的水和能源所付出的代价远远超出了这座没有窗户的堡垒的围墙”
你的笔记本电脑有一个芯片，也许有两个。一个人工智能数据中心包含数以万计的数据中心，每个数据中心每周 7 天、每天 24 小时都在高容量运行，并在一个没有窗户的房间里相互堆叠。这不是放在大腿上的笔记本电脑；而是放在你大腿上的笔记本电脑。它是一个盒子里的鞭炮。这就是液体冷却的用武之地。冷流体通过软管流入服务器机箱，吸收 GPU 的热量，然后流回外部，在那里巨大的冷却器和排气扇将热量释放到大气中。冷却系统是无名英雄，可以避免您的 ChatGPT 查询在句子中融化。但它消耗的水和能源所付出的代价远远超出了这座没有窗户的堡垒的围墙范围。
诺森伯兰郡提供了一个有用的案例研究，用于研究数据中心造成的资源挑战：能源和水。 Wansbeck Regenesis Ltd 计划在诺森伯兰郡 West Sleekburn 的农业用地上建设一座耗资 38 亿英镑的数据中心，该地区是该国指定的人工智能增长区。目标很明确：为受重工业衰退困扰的地区带来投资和就业机会。但细节上却暴露出一些明显的裂痕。
获取能量。该数据中心预计最初将在等待电网连接时依赖使用气体燃料电池的天然气发电厂，据报道讨论仍在“进行中”。具有讽刺意味的是：象征着数字化、低碳未来的人工智能数据中心将至少在最初阶段依赖于过去工业的燃料。即使在连接到电网之后，该中心仍然会加入一个超载、价格过高且对人工智能可能创造的需求规模准备不足的能源系统。据报道，在以南 11 英里处，OpenAI 提议的 Stargate 数据中心项目因能源价格高和监管压力而被推迟。
然后就是水。开发商认为，该地点将通过私人许可的钻孔来满足其需求，因此不会依赖公共供水网络。然而，不依赖公共供水网络并不等于对当地资源没有影响。关键问题是：将抽取多少水、将利用什么来源、在干旱条件下是否适用限制以及是否评估了诺森伯兰郡人工智能增长区多个数据中心项目的累积影响。
美国的经验表明这些问题很重要。弗吉尼亚州、亚利桑那州和德克萨斯州等州的大型人工智能数据中心面临着越来越严格的用水审查，特别是在高温和计算需求高峰时期。目前没有证据表明诺森伯兰项目将消耗相同规模的水，但也没有足够的信息表明相反的情况。因此，核心问题不是水源是否属于私人，而是潜在稀缺的公共物品是否得到可持续和透明的分配。那么，如果能源和水是满足人工智能不断增长的需求的两个主要制约因素，那么我们该如何前进呢？
