最近,Mistral AI在其行业环境披露中提供了一个罕见的基准,详细说明了其旗舰大型语言模型Mistral Large 2的足迹。报告显示,截止2025年1月份的18个月内,训练和运行该模型产生了20.4千吨的二氧化碳当量排放,消耗了281,000立方米的水,并消耗了660千克的锑等效材料。值得注意的是,其聊天机器人Le Chat的一次400-token回复仅使用了1.14克的二氧化碳、45毫升的水和0.16毫克的矿物资源。

今年世界地球日期间,PowerVerse也发布了AI大语言模型、比特币区块链网络挖矿带来的能源环境影响。一篇发表在科学期刊《Joule》上的同行评议论文指出,到 2025 年底,AI 的电力消耗可能占全球数据中心电力使用量的 49%,超过比特币广为人知的“能源胃口”。

AI的能源消耗与比特币的碳足迹相比如何?比特币的能源使用一直是持续备受讨论的议题,并经常被用来作为禁止比特币挖矿的理由。这使得AI推理相对于比特币的工作量证明引擎来说显得格外节俭。

平均而言,一次比特币交易会排放600到700千克的二氧化碳,消耗超过17,000升水,并产生超过130克的电子废物。根据剑桥大学另类金融中心(Cambridge Centre for Alternative Finance)的数据,整个比特币网络在2023年排放了大约4800万吨二氧化碳,还消耗了超过20亿升水并生产了超过20,000吨的电子废物。然而,尽管剑桥大学的数字经过同行评审,它们也受到了相当多的批评,并需要重要的附带条件。

首先,比特币的电力组合并不是单一的。根据BTC投资基金Batcoinz截至2023年3月进行的一项矿工调查显示,水电(23.1%)、风能(13.9%)和太阳能(5%)共同占据了比特币能源消耗的40%以上。这个数字与实际有所差异是因为Batcoinz的调查包括了离网发电。核能通常被认为是碳中性的,占另外7.9%的比例。天然气和煤炭合计占比44%,但比特币的能源构成比批评者所假设的更加多样化。

其次,大型语言模型(LLMs)可能默认从更清洁的电网中受益,并且电网的基础设施分布影响了不同领域的能源消耗。例如,核电占欧盟总发电量的22%以上,这便减少了位于欧盟数据中心如Mistral的数据中心的模型训练和推理相关的二氧化碳排放。而如果放在美国基于煤炭资源丰富的地区进行训练,则会呈现出完全不同的环境影响。

基础设施的重要性

AI大语言模型和比特币交易带来的能源消耗在基础设施环境中运作,要么使用清洁能源、可再生能源,要么仍旧使用煤炭资源等不可再生能源。

基础设施极大地塑造了它们带来的环境影响。类似GPT-4或Gemini前沿模型的训练仍可能需要数百万个GPU小时和大量的水资源消耗,而比特币的设计是每10分钟挖掘一次,不论需求如何,导致其固定能耗随时间而非使用量增加。

对能源的强劲需求,一方面迫使科技巨头必须采取行动更新能源获取方式,另一方面我们也看到DePIN正越来越发挥更大作用。

今年6月3日,Meta 已与 Constellation Energy 签署了一项采购核电能源的为期 20 年的协议,标志着Meta 首次正式进军核能领域,以满足数据中心日益增长的电力需求。

谷歌在今年承诺资助三座新核能项目的开发,此前还与小型模块化反应堆(SMR)开发商 Kairos Power 展开合作。亚马逊去年10月也投入超 5 亿美元开发 SMR,并在 2024 年 3 月收购了一座由 Susquehanna 核电站供能的数据中心园区。今年3月,亚马逊、谷歌和 Meta 还联合签署了由世界核能协会发起的倡议,呼吁到 2050 年全球核能产能提升三倍。

除了在能源获取方面更新能源获取方式,在能源使用方面还可以通过创新方式充分利用能源。DePIN通过区块链、分布式节点、资源共享获取收益的特点成为补足能源消耗的另一种方式。

以对算力需求巨大的AI大语言模型为例,训练一个大型模型可能需要数天甚至数周的时间,并且消耗大量的电力。据估计,GPT-3训练过程消耗的能源相当于一个家庭使用数年的电量。这种高能耗不仅对环境造成负面影响,还增加了运行成本,带来了可持续性问题。

DePIN领域去中心化云计算通过将闲置的算力资源接入云计算区块链网络,将高性能、低延迟、低费用的算力资源提供给算力需求方,以“闲置算力资源上链”的方式获得收益,充分利用算力资源的同时让算力资源充分流动参与市场机制,既避免了浪费又解决了算力瓶颈问题。

比特币区块链的减半机制稳步降低了新币产生的速度,激励矿工随着时间推移变得更加高效,其能源消耗契合了保护去中心化全球金融网络方面的实用性。Mistral AI大模型训练对所消耗能源数据的公开、透明性,也让大众了解其带来的环境影响。

持续改善清洁能源采用、创新能源使用方式和挖矿优化将是比特币和AI作为数字经济核心支柱扩展的关键。

参考:

https://mistral.ai/news/our-contribution-to-a-global-environmental-standard-for-ai

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