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作者 |??陳駿達(dá)，編輯?|??Panken
生成式AI造成的電子廢棄物問題不容忽視。
智東西11月8日?qǐng)?bào)道，生成式AI的發(fā)展或?qū)⒓觿?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1432582.html">電子垃圾問題。近日，來自中國科學(xué)院、美國加州大學(xué)和以色列萊赫曼大學(xué)的研究人員在國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Nature的子刊發(fā)文，他們預(yù)測(cè)2020年-2030年，生成式AI累計(jì)可能產(chǎn)生最高達(dá)500萬噸的電子垃圾。這一重量與約250億部iPhone 16 Pro相當(dāng)。
論文地址：https://www.nature.com/articles/s43588-024-00712-6
生成式AI場(chǎng)景中產(chǎn)生的電子垃圾主要來自于數(shù)據(jù)中心的高性能計(jì)算硬件，如GPU、CPU等。從地域上看，大部分生成式AI電子垃圾都來自于北美地區(qū)（58%），其次是東亞地區(qū)（25%），再次是西歐地區(qū)（14%）。
AI企業(yè)本可以通過延長服務(wù)器壽命來降低成本并減少資源浪費(fèi)，但由于AI和硬件技術(shù)的高速發(fā)展，有不少AI企業(yè)放棄了原定的延期計(jì)劃，持續(xù)更換其計(jì)算設(shè)備，確保自己不在算力上落后于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。此外，貿(mào)易禁令導(dǎo)致部分AI訓(xùn)練只能在落后的計(jì)算設(shè)備上進(jìn)行，這或?qū)⒆屔墒紸I相關(guān)電子垃圾的數(shù)量增加39%。全球每年會(huì)產(chǎn)生超過6000萬噸的電子垃圾，目前生成式AI造成的電子垃圾占比并不高，但相關(guān)研究者認(rèn)為這仍然是電子垃圾這一全球性問題的重要組成部分。
此外，數(shù)據(jù)中心的冷卻設(shè)備等其它配套設(shè)施也有一定的生命周期。這些設(shè)備不在上述研究的統(tǒng)計(jì)范圍之內(nèi)，但這也意味著生成式AI造成的電子垃圾問題規(guī)?？赡鼙妊芯恐械臄?shù)據(jù)還要大。
01.AI軍備競(jìng)賽加劇電子垃圾問題，貿(mào)易禁令也有負(fù)面影響
AI數(shù)據(jù)中心的高能耗問題已經(jīng)有目共睹，但AI服務(wù)器退役后的電子垃圾問題尚未得到足夠的重視。生成式AI計(jì)算設(shè)備的重量比過往許多計(jì)算設(shè)備都要大。以英偉達(dá)的DGX H100為例，一套640GB系統(tǒng)包括8塊H100GPU、2塊英特爾至強(qiáng)CPU、多塊內(nèi)存與網(wǎng)卡和機(jī)架等設(shè)備，總重最高達(dá)130.45kg。
高性能計(jì)算硬件包括GPU、CPU、服務(wù)器、內(nèi)存模塊和存儲(chǔ)設(shè)備，它們的使用壽命通常為2-5年，部分企業(yè)會(huì)延長服務(wù)器壽命來節(jié)省成本，這能在一定程度上減少了電子垃圾的產(chǎn)生。然而，激烈的競(jìng)爭(zhēng)讓AI領(lǐng)域的主要玩家不得不大量購買新的計(jì)算設(shè)備，確保自己可以時(shí)刻獲取強(qiáng)大的算力，以免在AI軍備競(jìng)賽中處于下風(fēng)。設(shè)備的迭代就意味著電子垃圾的產(chǎn)生。
例如，AI領(lǐng)域最大的計(jì)算硬件買家之一Meta就在今年三季度財(cái)報(bào)電話中稱，Meta已放棄延長服務(wù)器壽命的計(jì)劃，將資金用于購買下一代計(jì)算設(shè)備。該研究通過統(tǒng)計(jì)模型模擬了生成式AI造成的電子垃圾問題，以英偉達(dá)8臺(tái)GPU的DGX H100系統(tǒng)作為算力的標(biāo)準(zhǔn)單元，計(jì)算電子垃圾數(shù)量。根據(jù)生成式AI未來可能的投資強(qiáng)度，2020年-2030年間，相關(guān)電子垃圾的累計(jì)數(shù)量達(dá)到120萬噸~500萬噸。該研究還認(rèn)為，貿(mào)易禁令可能會(huì)加重生成式AI帶來的電子垃圾問題。
目前，部分國家和地區(qū)無法獲取最先進(jìn)、算力密度最高的計(jì)算設(shè)備，這意味著他們需要購買更多的GPU和硬件設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)所需的計(jì)算效果。研究發(fā)現(xiàn)，若全球有25%的AI訓(xùn)練在落后1年的計(jì)算設(shè)備上進(jìn)行，可能會(huì)讓相關(guān)電子垃圾數(shù)量增加39%。
02.電子垃圾回收率僅22%，服務(wù)器延期使用可減量58%
根據(jù)2024年《全球電子垃圾監(jiān)測(cè)報(bào)告》，目前僅有約22%的電子垃圾被正式收集和回收，大部分電子垃圾都是通過非正式渠道回收的。電子垃圾中包含著銅、金、銀、鋁和稀土元素等貴重金屬，這部分元素由于其經(jīng)濟(jì)價(jià)值往往能得到回收。
然而，部分電子垃圾會(huì)被出口至環(huán)境監(jiān)管環(huán)境相對(duì)寬松的國家和地區(qū)進(jìn)行回收處理。在這些區(qū)域，電子垃圾中的鉛、汞和鉻等有害物質(zhì)往往無法得到有效處理，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。該研究也提出了生成式AI電子垃圾問題可能的解決方案。根據(jù)測(cè)算，延長AI服務(wù)器使用壽命是最有效的策略，能將電子垃圾的數(shù)量減少至多58%。對(duì)服務(wù)器進(jìn)行模塊再利用也可以減少21%的電子垃圾。
這種策略指的是對(duì)廢棄服務(wù)器的關(guān)鍵模塊（GPU、CPU、電池等）進(jìn)行拆解、改造和重新組裝，然后用于負(fù)載更低的計(jì)算。日前，《華盛頓郵報(bào)》曾就相關(guān)研究向英偉達(dá)發(fā)出置評(píng)請(qǐng)求，但英偉達(dá)拒絕置評(píng)。該公司在其2024年可持續(xù)發(fā)展報(bào)告中稱，他們正在努力減少數(shù)據(jù)中心的排放和相關(guān)設(shè)備的回收。
03.結(jié)語：生成式AI狂飆，環(huán)境問題成隱憂
在這波生成式AI浪潮來臨之前，已有不少大型科技公司設(shè)定了他們的可持續(xù)發(fā)展或者減碳、零碳目標(biāo)，但AI正給這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)蒙上一層陰影。谷歌在今年7月承認(rèn)，自2019年以來，其碳足跡增加了48%。微軟也承認(rèn)，自2020年以來其碳排放量增加了29%。
目前，鮮有研究關(guān)注到AI熱潮可能造成的垃圾問題，但不少企業(yè)預(yù)計(jì)他們的AI服務(wù)器或?qū)⒑芸煊瓉砀聯(lián)Q代期，例如，Meta預(yù)估2025年-2026年他們的部分AI服務(wù)器將達(dá)到使用壽命限制。在不遠(yuǎn)的將來，生成式AI造成的電子垃圾將成為行業(yè)和社會(huì)不得不正視的問題。
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