Прихована екологічна ціна буму графічних процесорів

1

Як ІІ змушує вас відчувати? Натхнення? Готовність «кодувати в ритмі» (vibe-code) розумніше майбутнє? Чи на сполох? Тривога ця викликана рахунком. Дата-центри поглинають мільярди галонів води. Вони викидають забруднюючі речовини. Вони спалюють колосальні обсяги енергії.

Якщо копнути глибше в хайп навколо ІІ, ви зіткнетеся з серйозним питанням: чи виправдовують ці грандіозні стрибки у сфері генеративного штучного інтелекту свою ціну?

Наразі сотні тисяч графічних процесорів (GPU) завантажені у дата-центрах по всьому світу. Nvidia називає свій запуск 1999 року першим у світі GPU. Деякі дослідники простежують історію цієї технології до аркадних автоматів 1970-х. Це обладнання живить все від смартфонів до автомобілів з автопілотом. Воно також стало двигуном буму ІІ, який зробив Nvidia найдорожчою компанією у світі.

Кетрін Флік, професор етики в Університеті Стаффордшира, наголошує на певній закономірності.

«Масштабні розробки обладнання часто розпочинаються завдяки іграм», – каже Флик.

Чи це віртуальна реальність чи штучний інтелект, етичні питання починаються з ігор. Який вплив вони впливають на нашу взаємодію з реальністю?

Екологічний хаос виробництва

Збитки завдаються задовго до того, як GPU запустить чат-бота. Видобуток сировини залишає шрами землі. На напівпровідникових заводах робітники зазнають впливу токсичних хімікатів.

У дата-центрах GPU споживають воду та енергію. Результат? Більше парникових газів. Більше забруднення повітря. Зміна клімату пришвидшується.

Коли чіп виходить із ладу, він стає електронними відходами.

Чи це виправдано? Чи обґрунтовують прориви ІІ у прогнозуванні погоди цю шкоду? Що щодо GPU у вашому iPhone? Чи повинен він зазнавати такого ж ретельного аналізу?

Локальний тягар

ІІ вивів графічні процесори першому плані. Для багатьох американців ця проблема стала надто особистою.

У США більше дата-центрів, ніж у будь-якій іншій країні. Технологічні компанії змагаються у будівництві надмасштабних об’єктів. Жителі навколишніх районів починають помічати гігантські склади, що височіють над ними.

Як екологічний журналіст я чую заперечення. Чи не робимо ми ІІ цапом-відбувайлом? Швидка мода шкідлива. Споживча електроніка шкідлива. Чому потрібно виділяти саме ІІ?

Деякі венчурні капіталісти стверджують, що погана преса про екологічний вплив заважає впровадженню ІІ. Флик сміється з цього.

«Хіба не здорово мати екологію як цапа-відбувайло?»

Вона не самотня у своїй думці. У TikTok спеціаліст з продуктів Ешлі Стріблет виступила проти венчурних капіталістів, які звинувачують споживачів. Люди знають, що швидка мода забруднює довкілля. Проте вони продовжують купувати. Вони набувають цінність від цих товарів.

«Я думаю, більшість людей розуміють, що замовлення одягу у [Shein] чи Amazon — не найекологічніший вчинок», — каже Стріблет.

Економія багатьом виправдовує покупку. Флик погоджується. Але переваги ІІ? Багато споживачів їх ще не бачать.

«Уся ця балаканина про те, на що здатна їхня технологія — повна нісенітниця», — каже Флик.

У нас ще немає персоналізованих дворецьких-роботів. Розрив між обіцянками та реальністю величезний. Тим часом витрати цілком реальні. Зростають рахунки за комунальні послуги. Збільшується забруднення. Це відбувається у Азії. Це відбувається у багатих районах США.

Екологічна несправедливість

Дата-центри також розміщуються у районах із низьким рівнем доходу. Кольорові спільноти тривалий час виборювали проти забруднення повітря від заводів, розміщених поруч.

НААКП (Національна асоціація сприяння прогресу кольорового населення) подала до суду на xAI (що діє під брендом SpaceXAI). Позов спрямований проти забруднення повітря від газових генераторів, які живлять дата-центри. xAI не відповів на запити про коментарі.

Громадянська правозахисна група попередила технологічні компанії виявляти пильність. Місцеві кампанії набирають сили.

Людська ціна прогресу

Шаолей Рень пам’ятає чорну сажу у своєму будинку дитинства у північному Китаї. Він виріс у вугільному регіоні. Вікна тримали зачиненими. Воду видавали цистернами у обмежених кількостях.

Зараз доцент Каліфорнійського університету в Ріверсайді, Рень вивчає екологічні втрати від дата-центрів. Він стежить межі зміни клімату. Він фокусується на якості повітря. Нестачі води.

Ці витрати невидимі для користувачів, які набирають текст у чат-боті.

Рень сидить у своєму офісі. За ним знаходиться біла дошка, вкрита синіми рівняннями. Він хоче створити «інтегрований у співтовариство дата-центр». Це можна досягти. Об’єкти не мають шкодити мешканцям.

Нині ж вони шкодять.

Потужні GPU потребують більше енергії. Вони утворюють забруднення. Вони використовують великі обсяги води для охолодження. Це відбувається цілодобово. Термін служби GPU у дата-центрі становить лише кілька років.

Дослідження 2024 року, проведене Ренем та його колегами, оцінює, що навчання моделі Meta Llama 3.1 створює забруднення повітря, еквівалентне 10 000 поїздок на автомобілі між Лос-Анджелесом та Нью-Йорком. Meta відмовилася коментувати це, пославшись на свої звіти про стійкий розвиток.

У дослідженні попереджається, що витрати на громадське здоров’я перевищать 20 мільярдів доларів до 2038 року. За 1300 передчасних смертей щорічно від забруднення повітря до 2030 року.

Скачки споживання енергії та води

Колись саме ігри визначали енергоспоживання GPU. У 2019 році гри в США споживали 34 ТВт·год. Це еквівалент викидів CO2 від 5 мільйонів автомобілів. Нові консолі споживають ще більше. Важливо також враховувати чистоту енергомережі.

ІІ перевершує ці показники.

За даними Національної лабораторії Лоуренса Берклі, сервери з графічними прискорювачами для ІІ споживали 2 ТВт·год у 2017 році, а до 2023 року цей обсяг перевищив 40 ТВт·год. До 2028 року споживання може сягнути 165–326 ТВтч. Нижня межа цього діапазону еквівалентна енергоспоживання 8,7 мільйонів домогосподарств у США.

У 2025 році, згідно з дослідженням Алекса де Врієса-Гао, споживання електроенергії ІІ перевищило використання електроенергії біткоіном. Ймовірно, ІІ забезпечував майже половину споживання електроенергії дата-центрами у світі. Викиди вуглецю досягли 32,6-79,7 мільйонів тонн. Порівняйте це зі щорічними викидами Нью-Йорка 50 мільйонів тонн.

Водомістка інфраструктура

Південна Каліфорнія переживає цей бум. Склади визначають краєвид. Товари з Азії прибувають у порт Лос-Анджелеса. Потім вони прямують до «сухих портів» із центрами виконання замовлень. Вантажівки снували цілодобово.

Дата центри додають новий шар напруженості. Померлі пенсіонери спостерігають як тихі райони трансформуються. Скарги на шум від генераторів та систем охолодження зростають.

Живлення ІІ вимагає багато води. Вона використовується для генерації енергії та охолодження. де Врієс-Гао оцінює, що ІІ використав від 312,5 до 764,6 мільярда літрів у 2025 році. Це обсяг світового річного споживання води у пляшках.

Дослідження Реня 2023 прогнозувало до 600 мільярдів літрів до 2027 року.

Річні totals приховують небезпеку. Споживання води «стрибкоподібне». Піки припадають на періоди хвиль спеки. Це створює навантаження на місцеві водні округи. Ризик посухи різко зростає.

Домогосподарства використовують у 1,5–2 рази більше води від норми у пікові періоди. Дата-центри? У 6-10 разів більше. Деякі проекти вимагають у 30 разів більше води.

Американські дата-центри можуть потребувати 1451 мільйон галонів нової пікової водної потужності щодня до 2030 року. Ціна питання: до 10 мільярдів доларів.

Малі комунальні системи погано справляються із цим. Вони часто недофінансовані. Модернізація інфраструктури дорога.

Реен стверджує, що обіцянки технологічних компаній із переробки чи заповнення води не вирішують коріння проблеми. Нам потрібна прозорість. Нам потрібне планування. Спільноти мають допомагати будувати інфраструктуру. Мешканці не повинні сплачувати рахунки.

Матеріальний слід

Софія Фальк з університету Бонна і Девід Екчайджер з Університету Париж-Саклі підходять до питання більш жорстко. Вони кинули тисячі доларових GPU у промислові змішувачі.

Вони шукають більше пожертвуваних чипів. Вони хочуть вивчити матеріали. Слід, що вони залишають.

Коли ми використовуємо ІІ, ми забуваємо про реальний вплив на світ. Воно поза увагою. Поза полем свідомості.

Фальк вивчила Nvidia A100. 90% її складу – важкі метали. Мідь. Залізо. Олово. Нікель. Кремній. Мідь проводить електрику. Але для її видобутку потрібні колосальні обсяги видобутку ресурсів.