Generative AI: во сколько это обходится планете?

Когда пользователь отправляет запрос в ChatGPT, за несколько секунд формируется ответ — текст, изображение или видео. Однако за этой кажущейся простотой скрывается сложная инфраструктура, потребляющая значительные ресурсы: электричество, воду и чистый воздух. Согласно MIT Technology Review, один текстовый запрос к малой языковой модели требует около 114 джоулей, а к более крупной — до 6,706 джоулей. Это эквивалентно работе микроволновки от 0.1 до 8 секунд. Генерация одного изображения требует 2,282 джоуля, а пятисекундного видео — более 3.4 миллиона джоулей, что сопоставимо с поездкой на электровелосипеде на 60 км или часом работы микроволновой печи.

Один лишь ChatGPT обрабатывает более миллиарда текстовых запросов в день и десятки миллионов графических. Вся эта активность эквивалентна годовому энергопотреблению свыше 3,000 домохозяйств в США. Эти цифры не включают видео и не учитывают запросы к другим крупным моделям: Gemini, Copilot, Grok и т.д. Согласно отчёту Министерства энергетики США за 2024 год, дата-центры в стране использовали в 2018 году 76 ТВт·ч, в 2023 — уже 176 ТВт·ч. Прогноз на 2028 год — от 300 до 500 ТВт·ч, что составляет от 6.7% до 12% от общего электропотребления США. Основной вклад вносят графические процессоры (GPU), на которых работают большинство генеративных ИИ-систем.

Большая часть энергии в дата-центрах превращается в тепло. Для охлаждения серверов используются системы с водяным охлаждением — это дешевле и эффективнее воздушных решений. Согласно Лоуренсскому Национальному лабораторному исследованию, в 2023 году дата-центры США напрямую потребили 66 млрд литров воды. Это эквивалентно годовому водопотреблению около 550,000 человек.

Однако это только прямое потребление. Косвенное потребление воды (на генерацию электроэнергии для дата-центров) составило 800 млрд литров, а это в 10 раз больше. При этом почти половина дата-центров располагается в зонах с ограниченными водными ресурсами: Калифорния, Аризона, Техас. Кроме воды и энергии, дата-центры способствуют загрязнению воздуха. Исследование Han et al. (UC Riverside и Caltech) показывает, что совокупный ущерб здоровью от загрязнений, связанных с инфраструктурой ИИ (включая производство, электростанции и дизельные генераторы), может составить свыше 20 миллиардов долларов ежегодно к 2030 году. Это соизмеримо с ущербом от всего автомобильного транспорта в Калифорнии. Основные загрязнители — диоксид азота, сернистый газ и мелкие твердые частицы. Они влияют на дыхательную и сердечно-сосудистую системы и особенно опасны в районах, расположенных рядом с источниками — как правило, это населённые пункты с невысоким доходом, которые не получают прямой выгоды от присутствия дата-центров. По мере роста использования ИИ, требуется пересмотр регулирования: экологические стандарты, прозрачность, участие местных сообществ в решениях по размещению дата-центров и принципы справедливого распределения выгод.