L'IA sur le point de surpasser Bitcoin et des pays entiers en consommation électrique : une bombe à retardement énergétique

AI could soon consume more electricity than Bitcoin mining and entire countries

L'IA sur le point de surpasser Bitcoin et des pays entiers en consommation électrique : une bombe à retardement énergétique

L'industrie mondiale de l'intelligence artificielle franchit discrètement un seuil énergétique qui pourrait remodeler les réseaux électriques et compromettre les engagements climatiques. Selon de nouvelles recherches, l'électricité nécessaire au fonctionnement des systèmes IA avancés pourrait dépasser la consommation notoire du minage de Bitcoin d'ici fin 2025, avec des implications bien au-delà des salles de conseil technologiques.

L'expansion rapide de l'IA générative a déclenché un boom dans la construction de centres de données et la production de matériel spécialisé. Les accélérateurs IA de Nvidia et AMD se multiplient à un rythme sans précédent, entraînant une escalade dramatique de la consommation énergétique. D'ici l'an prochain, l'IA devrait représenter près de la moitié de la consommation électrique des centres de données, contre 20% aujourd'hui.

Alex de Vries-Gao, doctorant à l'Institut d'études environnementales de l'Université libre d'Amsterdam, a méticuleusement analysé cette transformation. Sa recherche publiée dans Joule s'appuie sur les spécifications techniques, prévisions d'analystes et divulgations d'entreprises pour estimer la production et la consommation énergétique du matériel IA.

Chaque accélérateur H100 de Nvidia consomme 700 watts en continu lors de l'exécution de modèles complexes. Multiplié par des millions d'unités, la demande cumulée devient astronomique. Rien que le matériel produit en 2023-2024 pourrait nécessiter entre 5,3 et 9,4 gigawatts, dépassant la consommation électrique totale de l'Irlande.

TSMC, avec sa technologie d'emballage CoWoS, a plus que doublé sa capacité de production entre 2023 et 2024, mais la demande des fabricants de puces IA continue de dépasser l'offre. Si la tendance se maintient, les besoins énergétiques totaux des systèmes IA pourraient atteindre 23 gigawatts fin 2025 - équivalant à la consommation moyenne du Royaume-Uni.

L'Agence internationale de l'énergie avertit que cette croissance pourrait à elle seule doubler la consommation électrique des centres de données en deux ans. Malgré les améliorations d'efficacité énergétique, l'augmentation du déploiement de matériel et de centres de données annule rapidement ces gains.

La course à l'armement manufacturier complique toute amélioration d'efficacité. La dernière technologie CoWoS-L de TSMC, essentielle pour les processeurs de nouvelle génération, souffre de faibles rendements de production. Certains projets reconvertissent même des infrastructures fossiles, avec un cas utilisant 4,5 gigawatts de capacité gazière dédiée aux charges de travail IA.

L'impact environnemental varie considérablement selon la source d'énergie locale. Un centre de données en Virginie-Occidentale (charbon) génère presque deux fois plus d'émissions qu'en Californie (renouvelables). Pourtant, les géants technologiques divulguent rarement où et comment fonctionne leur IA - un manque de transparence qui menace les objectifs climatiques.

AI sắp 'ngốn' điện nhiều hơn cả đào Bitcoin và các quốc gia: Báo động khủng hoảng năng lượng

Ngành công nghiệp AI toàn cầu đang âm thầm vượt qua ngưỡng tiêu thụ năng lượng có thể làm thay đổi lưới điện và đe dọa các cam kết khí hậu. Nghiên cứu mới cho thấy lượng điện cần để vận hành hệ thống AI tiên tiến có thể vượt mức tiêu thụ năng lượng khét tiếng của khai thác Bitcoin vào cuối năm 2025, với hệ lụy vượt xa phạm vi các phòng họp công nghệ.

Sự bùng nổ của AI generative đã thúc đẩy xây dựng hàng loạt trung tâm dữ liệu và sản xuất phần cứng chuyên dụng. Các bộ tăng tốc AI từ Nvidia và AMD đang gia tăng với tốc độ chưa từng có, kéo theo mức tiêu thụ năng lượng tăng vọt. Dự kiến năm tới, AI sẽ chiếm gần một nửa lượng điện tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu, tăng từ mức 20% hiện nay.

Alex de Vries-Gao, nghiên cứu sinh tại Viện Nghiên cứu Môi trường Đại học Vrije Amsterdam, đã phân tích kỹ lưỡng xu hướng này. Nghiên cứu đăng trên tạp chí Joule sử dụng thông số kỹ thuật, dự báo phân tích và công bố doanh nghiệp để ước tính sản lượng và mức tiêu thụ năng lượng của phần cứng AI.

Mỗi bộ tăng tốc H100 của Nvidia tiêu thụ liên tục 700 watt khi chạy mô hình phức tạp. Nhân con số này với hàng triệu đơn vị, tổng mức tiêu thụ trở nên khổng lồ. Chỉ riêng phần cứng sản xuất 2023-2024 có thể yêu cầu 5,3-9,4 gigawatt - vượt xa tổng lượng điện tiêu thụ của Ireland.

TSMC với công nghệ đóng gói CoWoS đã tăng gấp đôi công suất sản xuất 2023-2024, nhưng nhu cầu từ các hãng chip AI vẫn vượt cung. Nếu xu hướng tiếp diễn, nhu cầu năng lượng hệ thống AI có thể đạt 23 gigawatt cuối 2025 - tương đương mức tiêu thụ trung bình của Anh.

Cơ quan Năng lượng Quốc tế cảnh báo riêng tăng trưởng này có thể khiến mức tiêu thụ điện trung tâm dữ liệu tăng gấp đôi trong hai năm. Dù hiệu suất năng lượng được cải thiện, quy mô triển khai phần cứng và trung tâm dữ liệu mới đang vượt xa các thành tựu này.

Cuộc chạy đua sản xuất làm phức tạp mọi cải tiến hiệu suất. Công nghệ CoWoS-L mới nhất của TSMC dù quan trọng cho chip thế hệ mới nhưng có tỷ lệ sản xuất thành phẩm thấp. Một số dự án thậm chí tái sử dụng cơ sở hạ tầng nhiên liệu hóa thạch, với trường hợp dành riêng 4,5 gigawatt công suất khí đốt cho AI.

Tác động môi trường của AI phụ thuộc lớn vào nguồn điện địa phương. Một trung tâm dữ liệu ở Tây Virginia (điện than) thải lượng carbon gần gấp đôi so với ở California (năng lượng tái tạo). Tuy nhiên, các gã khổng lồ công nghệ hiếm khi tiết lộ vị trí hoặc cách vận hành hệ thống AI - khoảng trống minh bạch đe dọa các mục tiêu khí hậu toàn cầu.