Зеленый промт: почему ИИ требует слишком много энергии и что с этим делают компании
Как ИИ расходует энергию
«Одно только обучение искусственной нейронной сети требует столько энергии, сколько будет достаточно для обеспечения электричеством 30 домов в течение года. Мало того, в процессе тренировки сети выделяется 25 т углекислого газа, что эквивалентно выбросам автомобиля, пять раз совершившего кругосветное путешествие», — рассказала в выступлении на конференции TED доктор наук в области компьютерного обучения Саша Луккиони.
Однако обучение сети — лишь малая часть проблемы. IT-компании зарабатывают на запросах пользователей: чем их больше, тем лучше. Система тратит равное количество энергии на обработку запросов «что надеть на вечеринку» и «как остановить глобальное потепление».
Аналитики Goldman Sachs подсчитали, что один запрос к ChatGPT требует в десять раз больше электроэнергии, чем обращение к поисковику Google. По оценке экспертов MIT, около 80–90% ресурсов модели расходуют на формирование логичных ответов. В 2022 году дата-центры потребляли столько же электроэнергии, сколько вся Италия. Ежегодная эмиссия CO2 от ChatGPT вдвое превышает средние выбросы на душу населения во многих странах, предупреждает природоохранная организация Earth.org.
Нейросеть работает благодаря центрам обработки данных (ЦОД) или дата-центрам. Крупнейший в мире информационный парк China Telecomm-Inner Mongolia занимает площадь 100 га и потребляет в 10–50 раз больше энергии, чем обычное офисное здание. Его строительство обошлось в $3 млрд. По данным Synergy Research Group, за последние пять лет количество сверхкрупных дата-центров в мире удвоилось и в начале 2024 года превысило 1000 объектов. За следующие четыре года эта цифра снова удвоится. Основная причина — развитие ИИ.
Таким образом, технология, которая должна облегчать труд человека и способствовать решению глобальных проблем, таких как сохранение климата, борьба с голодом и болезнями, может стать угрозой для человечества, истощая планетарные ресурсы и нанося вред экологии.
Как накормить ИИ
«Энергия, а не вычисления, будет главным препятствием на пути развития ИИ» — так сформулировал проблему Марк Цукерберг в интервью для подкаста Дваркеша Пателя.
Дело в том, что в большинстве развитых стран сети распределения электричества были построены более 20 лет назад, а ключевые элементы систем, например трансформаторы, еще старше. То есть национальные энергетические системы появились до возникновения нейросетей и с трудом справляются с нагрузкой.
Эксперты предлагают несколько способов избежать техногенной катастрофы. Чтобы минимизировать потери при передаче электричества от станций к потребителям, ЦОД нужно строить вблизи генерирующих мощностей. Например, рядом с АЭС. В России, в соответствии с генеральной схемой размещения энергомощностей, государственная корпорация «Росатом» планирует построить 38 атомных блоков. Это более чем удвоит парк действующих АЭС. Об этом заявил глава компании Алексей Лихачев на конференции МАГАТЭ в сентябре 2025 года.
Цифровые гиганты, такие как Google, Amazon и Microsoft, обращаются к атомным станциям как к технологии для удовлетворения растущего спроса на электроэнергию. Microsoft планирует вложить $16 млрд за 20 лет в реконструкцию и запуск станции Three Mile Island в Пенсильвании. Amazon в июне 2025 года заключила многомиллиардный контракт с Talen Energy на поставку энергии для дата-центров. Talen Energy также владеет АЭС. Google инвестировала в стартапы, разрабатывающие небольшие реакторы, строительство которых занимает меньше времени и обходится дешевле. Международное сообщество считает атомную энергию низкоуглеродным источником, оказывающим минимальное воздействие на климат. Подключение к АЭС существенно снизит эмиссию СО2 от дата-центров, которые сейчас запитаны в основном от угольных и газовых станций.
Еще один вариант — использование попутного газа (ПНГ), образующегося при добыче нефти, для работы газотурбинных электростанций и получения практически бесплатной электроэнергии. В 2018 году объем сожженного ПНГ мог бы обеспечить производство около 750 млрд кВт·ч электроэнергии — больше, чем годовое потребление всей Африки. Основные страны-производители ПНГ: Россия, США, Иран, Ирак и Нигерия. Использование ПНГ для генерации электроэнергии вместо сжигания на факелах снижает выбросы парниковых газов, особенно метана.
В России применение ИИ пока не создает видимых проблем. Вероятно, поэтому отдельные меры регулирования ЦОД в стране не вводятся, хотя в будущем внедрение цифровых технологий может резко увеличить энергопотребление.
В стране формируется новый тренд: разворачиваются небольшие дата-центры, ориентированные на нужды предприятий. В отличие от гигантских ЦОД, требующих огромных инвестиций и длительного времени на ввод в эксплуатацию, их миниатюрные аналоги можно построить за год, потратив относительно небольшую сумму — около 1–2 млрд рублей. Например, ЦОД Alfa-Finance в Новосибирске был построен за 1,9 млрд рублей за год.
Особенно востребованы «контейнерные» дата-центры, возводимые на удаленных объектах добывающих компаний и в портах. Там полным ходом идет автоматизация всех систем, и требуются мощные технологии обработки информации.
Проблема охлаждения дата-центров
Еще одно узкое место в ИИ — система охлаждения серверов и видеокарт. В большинстве дата-центров для этого используются кондиционеры, что ведет к дополнительным энергозатратам. Наиболее перспективная технология — водяное охлаждение: небольшие трубки с водой пропускаются вблизи серверов для отвода тепла.
В Швеции, Финляндии и Китае подобная система позволяет не только снизить температуру оборудования, но и обеспечить отоплением близлежащие здания и даже запитать городские фермы. Однако это решение не идеально. Крупный дата-центр может использовать до 550 млн л воды в год, что сопоставимо с потребностями небольшого города.
Компании и государства пытаются решить эту проблему различными способами. Например, Microsoft попыталась охладить свои дата-центры, поместив серверы в цистерну под воду.
Воздействие морской среды ускоряет износ оборудования, растут затраты на обслуживание и борьбу с коррозией. Эти сложности не позволили масштабировать проект. Также оптимизация работы приложений ИИ может уменьшить энергопотребление нейросетей. Суть в том, чтобы не вся модель отрабатывала запрос, а лишь ее часть, что значительно повышает эффективность.
Но проблемы, вызванные стремительным внедрением нейросетей, связаны не только с энергией. Быстрый рост ИИ-инфраструктуры приводит к увеличению электронных отходов. К 2030 году оборудование для ИИ может «поставлять» до 5 млн т отходов ежегодно, говорится в статье китайских ученых под руководством Пенг Ванга. При этом только около 22% электронного мусора перерабатывается, большая часть оказывается на свалках.
Доступ к ИИ крайне неравномерен: развитые страны и крупные корпорации концентрируют ресурсы, инфраструктуру и кадры, в то время как развивающиеся рискуют остаться на периферии цифровой экономики. Внутри стран бедность, низкий уровень образования и география проживания могут ограничивать доступ к ИИ, что усиливает социальное расслоение.
ИИ не передает логику и правила принятия решений, которые обычно скрыты от пользователя в «черном ящике», что не добавляет доверия технологии. А во многих случаях нейросети врут.
Правовое регулирование для сети
Внедрение новых технологий в жизнь заставило государства регулировать отрасль. Сначала это коснулось потребления энергии. Например, в Европе в 2023 году обновили Директиву по энергоэффективности (Energy Efficiency Directive, EED). Страны — члены ЕС теперь обязаны создать и опубликовать реестры всех ЦОД мощностью свыше 500 кВт, указав детальные данные об их энергопотреблении, использовании возобновляемых источников энергии, методах охлаждения и эффективности использования энергии.
Европейский регламент экодизайна (Ecodesign Regulation) устанавливает минимальные требования к экологичности серверов и оборудования для хранения данных. По сути, он отсекает наименее эффективное оборудование с рынка.
В Китае в 2024 году ввели отдельное регулирование для дата-центров. Государственный комитет по развитию и реформе КНР ужесточил контроль за строительством новых дата-центров. Например, введен средний показатель PUE (Power Usage Effectiveness) на уровне 1,15. PUE означает, что на каждый 1 кВт, потребляемый IT-оборудованием, только 0,15 кВт тратится на поддерживающую инфраструктуру — охлаждение и работу серверов.
Создание правового поля, охватывающего технологические и этические проблемы, связанные с ИИ, является важным аспектом. В 2022 году ООН выдвинула требование провести оценку нейросетей на всех этапах жизненного цикла на предмет их этичности. В 2024 году Генеральная Ассамблея приняла резолюцию, уточняющую направления регулирования использования ИИ.
На уровне стран наиболее продвинутое законодательство принято в Китае и ЕС. КНР в августе 2023 года ввела обязательную регистрацию всех ИИ-продуктов, способных влиять на общественное мнение или мобилизовывать общество. Закон также предъявляет требования к прозрачности и достоверности алгоритмов, обязывая разработчиков обеспечивать их соответствие социалистическим ценностям.
Евросоюз в марте 2024 года принял закон об ИИ — The EU AI Act. Документ строится на рискориентированном подходе: чем выше потенциальный вред применения технологии для общества или граждан, тем жестче требования к прозрачности, ответственности и контролю со стороны человека.
В России создание и применение ИИ регулируется Национальной стратегией развития искусственного интеллекта, принятой в 2019 году. Документ предписывает, что системы должны быть объективными и этичными, не наносить вред человеку, обществу и государству. Однако этот документ носит скорее декларативный характер.
Регулирование вряд ли остановит или замедлит внедрение технологий на основе искусственного интеллекта. Аналитики рынка прогнозируют кратный рост объемов обработки данных, что приведет к увеличению потребности в дата-центрах, оборудовании и зданиях для них.
Впервые человечество может ощутить неблагоприятные последствия инноваций на протяжении жизни одного поколения. Чтобы минимизировать ущерб климату, экологии и обществу, IT-гигантам придется инвестировать не только в АЭС и подводные дата-центры, но и в программы утилизации и соблюдения прав человека.