人工智能将走向核能？数据中心交易表明这是不可避免的-福建信息主管（CIO）网

人工智能将走向核能？数据中心交易表明这是不可避免的

作者：CIO.com睿观来源：CIOCDO 发布时间：2024年08月21日点击数：

预计计算密集型的人工智能工作负载将达到天文数字，超大规模的云服务提供商和大型数据中心运营商正在向能源供应商寻求核燃料解决方案。比如，与现有的核能供应商达成获取能源或使用碳足迹较小的/SMR（小型模块核反应堆）以满足AI数据中心日益增长的需求。

图源：BARMALINI（图片上传者，可以译为用户BARMALINI，或者BARMALINI） / SHUTTERSTOCK

亚马逊云科技、微软和谷歌正在建设和运营大型数据中心，以更好地满足生成式人工智能日益增长的需求。

今年早些时候，亚马逊云科技斥资6.5亿美元收购了Talen Energy（一家美国的能源公司，专注于发电和供电服务。）的Cumulus Data Assets（是一个数据中心园区，位于美国宾夕法尼亚州，占地1200英亩。直接由附近的Susquehanna Steam Electric Station核电站供电，该核电站属于Talen Energy，是美国第六大核电站，拥有两座核反应堆，分别可安全运行至2042年和2044年。），这是一个位于宾夕法尼亚州苏斯昆纳汉纳的核电站现场拥有960兆瓦的核电数据中心，并计划增设更多数据中心——正在等待核能管理机构的批准。

美国最大的核电供应商之一Constellation（‌Constellation Energy Corp‌是一家提供能源解决方案的公司，成立于1960年，总部位于美国马里兰州的Baltimore。它是美国最大的能源公司之一，服务地区包括巴尔的摩市和马里兰州中部地区，拥有约110万电力用户及57万天然气用户。Constellation Energy在美国成功运营着3座核电站，共5台机组，并且在美国和海外有多项投资。Constellation Energy为家庭、企业、公共部门、社区聚集和一系列批发客户提供清洁能源和可持续解决方案。公司提供全面的能源解决方案和电力、天然气及可再生能源产品的各种定价选择。）的发言人表示，微软、谷歌和钢铁制造商Nucor（是一家成立于1958年的美国钢铁制造商，是美国跨国钢铁和多元化金属制造公司，总部位于北卡罗来纳州夏洛特。该公司以其短流程炼钢技术和专注于废钢回收利用而闻名，这使得Nucor能够在钢铁行业中保持竞争优势。公司的主要产品包括热轧材、冷轧材、钢板、预制混凝土钢筋、冷轧棒材、紧固件及预制钢结构建筑和组件等。Nucor的业务还包括废旧钢铁的回收，在全球设有60个回收基地和21个办事处，年回收量超过1300万吨，使其成为美国最大的钢铁生产企业及北美最大的废钢回收加工企业。公司的全球钢铁总产能达到3000万吨/年，其中美国国内产能超过2700万吨/年，实际利用产能为2000万吨。Nucor的市值达到423亿美元，是美国最大的钢铁制造商，每年的产量估计为2060万公吨，位居世界第16位。）发布了一份关于清洁能源的request for information/RFI（信息请求，买方请潜在的卖方提供有关产品或服务或卖方能力的各种资料的采购文件。），总部位于巴尔的摩的能源公司Constellation对RFI的回应是“我们认为先进核能与现有核电站相符”。

Constellation首席执行官Joe Dominquez（乔·多明格斯）在5月份的一次公司电话会议上表示：“数据经济和Constellation的核能就像花生酱和果冻一样相辅相成。”

去年，Constellation签署了一项协议，除了从Constellation为微软位于弗吉尼亚州博伊顿的数据中心购买现有的太阳能和风能外，微软还有权从核能获得高达35%的电力。微软还与Ontario Power Generation（OPG，‌是加拿大安大略省的一家电力公司，其总部位于多伦多。主要业务包括电力生产和供应，以及相关的系统规划和监管定价等方面。安大略省的电力市场是一个混合市场，其中安大略电力局负责大部分安大略省发电和负荷的供应合同、综合系统规划以及监管定价。这意味着OPG在安大略省的电力行业中扮演着重要的角色，不仅参与电力的生产和供应，还在电力市场的监管和规划方面发挥重要作用‌。）签署了一项核碳信用协议，以支持其在加拿大的运营。

除了购买Cumulus数据中心外，亚马逊云科技还将根据与苏斯奎汉纳核电站签订的10年Power Purchase Agreement/PPA（电力购买协议，是一种购电协议，用于确定购电方和售电方之间的电力销售合同。），获得核能的使用权。

许多正在讨论的协议都是与现有的核能供应商达成的，以获取能源或使用碳足迹较小的small module nuclear reactors/SMRs（小型模块核反应堆，是一种相对较小且可分为多个模块的核能发电装置。这种装置使用核裂变反应产生热能，进而转换为电能或其他形式的能源。与传统的大型核电站不同，MSR采用了模块化设计，将整个核反应堆系统分为多个相对独立的模块。每个模块都含有一个核反应堆和附属设备，可以单独运行并实现自主控制。），这些反应堆将并入现有的核电站。Nucor、Oklo、Rolls-Royce SMR、Westinghouse Electric、Moltex Energy、Terrestrial Energy、General Electric、Hitachi Nuclear Energy和X-energy等公司都在开发SMR，以满足人工智能数据中心日益增长的需求。

由OpenAI（在美国成立的人工智能研究公司，核心宗旨在于“实现安全的通用人工智能，AGI”，使其有益于人类。OpenAI于2015年由一群科技领袖，包括山姆·阿尔特曼、彼得·泰尔、里德·霍夫曼和埃隆·马斯克等人创办。）创始人Sam Altman（山姆·奥特曼）担任主席的Oklo（‌Oklo Inc.‌是一家致力于开发快速裂变发电厂，旨在大规模提供清洁、可靠和负担得起的能源的公司。成立于2021年2月1日，Oklo的目标是利用快堆技术来满足全球对可持续能源的需求。该公司已经获得了美国能源部的场地使用许可，并从爱达荷国家实验室获取燃料材料，同时向核管理委员会提交了首个先进的裂变定制组合许可申请。Oklo正在与美国能源部和美国国家实验室合作开发先进的燃料回收技术，以期实现核燃料的循环利用，降低核废料的产生，同时提高能源生产的效率。）已经建造了一个名为Aurora/极光的快速裂变核反应堆，并打算在2027年向美国空军和数据中心销售其能源和SMRs。

“这场全球权力军备竞赛发展之迅速，我们前所未见。”

——Peter Kelly-Detwiler（彼得·凯利-德特维勒），Northbridge Energy Partners负责人

微软的联合创始人Bill Gates（比尔·盖茨）是长期以来一直是核能创新的倡导者，他共同创立了TerraPower（是一家专注于核能产业的美国核能企业，主要从事核反应堆的研究与核能源的开发。该公司目前正在研究行波反应堆/TWR的核快堆，这是一种新型的核能技术，旨在提高核能发电的效率、安全性和经济性。），该公司在怀俄明州凯默勒破土动工，建造了一座名为Natrium的新核电站，该核电站使用盐进行冷却，旨在作为商业发电厂运营。

到目前为止，Nuclear Regulatory Commission（美国核管理委员会。是美国的核安全监管机构，负责对全美民用的核设施、核材料实施独立的核安全监督管理，以保护工作人员、公众的健康和安全、保护环境、确保国家安全为目的。其由总部和四个地区监督站组成，总部设在华盛顿，并设有两个咨询委员会：核安全咨询委员会和核废物咨询委员会。）还没有批准这些项目中的任何一个上线。

一、为使用核燃料的人工智能辩护

一位能源分析师预计核SMR要到2030年才能投入运行，但他和许多其他人承认，电力、风能和太阳能的可持续、无碳替代品的需求非常迫切。

“今天的电网正在努力满足需求，与此同时，数据中心公司正在计划大规模扩展他们的设施，以支持生成式人工智能应用。因此，像谷歌、亚马逊和微软这样的公司正在越来越多地亲自采取行动并发挥创造力。他们现在正在考虑现场核能SMRs，甚至聚变反应堆，”Northbridge Energy Partners（是一家位于马萨诸塞州列克星敦的管理咨询公司。该公司提供战略咨询服务，帮助企业确定战略机遇，包括客户细分、经济价值主张、市场规模和潜在的收购机会。公司的服务包括执行简报、战略援助、能源分析和专注研究等。该公司以其在电力市场分析和竞争情报、产品设计概念、高管培训、投资者简报、网络研讨会以及组织变革方面的专业知识而闻名。他们还为客户提供有关能源战略和项目实施的专业建议，包括设计概念、技术专长和供应商选择指导。）负责人Peter Kelly-Detwiler（彼得·凯利-德特维勒）表示，“这场全球权力军备竞赛发展之迅速，我们前所未见。”

“今天的电网正在努力满足需求，与此同时，数据中心公司正在计划大规模扩展他们的设施，以支持生成式人工智能应用。因此，像谷歌、亚马逊和微软这样的公司正在越来越多地亲自采取行动并发挥创造力。他们现在正在考虑现场核能SMRs，甚至聚变反应堆，”北桥能源合作伙伴的负责人彼得·凯利·德特维勒说。“这场全球权力军备竞赛展开得非常迅速，这是我们以前从未见过的任何情况。”

“电力短缺是一个真正的担忧，”IDC（国际数据公司，是国际数据集团旗下全资子公司。是信息技术、电信行业和消费科技市场咨询、顾问和活动服务专业提供商。经常发布的市场资讯、预测和资深分析师关于业内热点话题的观点性文章。）云到边缘数据中心趋势研究总监Sean Graham（肖恩·格雷厄姆）指出，“超大规模公司绝对会在生成式人工智能上下大赌注，而生成式人工智能是能源密集型的，其所需的电力比通用计算要多出一个数量级。”

Deloitte（德勤咨询公司，是德勤集团主管咨询业务的子公司，由德勤集团咨询部门发展而来。受审计和咨询共存争议的影响，2002年2月7日，德勤国际会计师事务所正式对外宣布，德勤咨询脱离德勤集团而成为完全独立的咨询公司。德勤咨询分支机构遍布世界，涉及的行业领域包括消费品行业、制造业、通信媒体业、金融服务业、医药业、教育保健以及公共事业等，客户关系管理是它的一大长项。）驻校美国首席信息官、Vanguard（先锋领航集团，于1974年由John Bogle/约翰·鲍格尔创立，其前身威灵顿基金则早在1929年就诞生了。在不长的时间里面公司已经在基金行业里占有突出的地位，是世界上第二大基金管理公司。同时，先锋领航集团是世界上最大的不收费基金家族，现在在全世界管理着3700多亿美元的资产，为1000多万投资者提供服务。现在公司为日益庞大的客户群体提供具有竞争力的精心的投资管理、多样的基金产品和最少的基金营运支出。）前全球首席信息官John Marcante（约翰·马坎特）对超大规模企业考虑在人工智能时代扩大核能规模并不感到惊讶。但他也指出，数据中心本身将在GPU（图形处理器，又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备。如平板电脑、智能手机等上做图像和图形相关运算工作的微处理器。）和敏捷架构方面进行创新，以确定和满足消费需求。

人工智能，尤其是生成式人工智能的出现，需要大量的数据密集型计算能力。这就是为什么像Constellation Energy和其他公司正在考虑使用小型模块化反应堆和额外的可再生能源来满足未来需求的可能性，”Marcante（马坎特）告诉笔者。

他坚持说：“未来将取决于硬件和芯片效率的不断创新，以及液体冷却等数据中心技术的进步，以及边缘计算的进步，这将减少对大型集中式中心的依赖。”

二、大型数据中心随时可用

尽管如此，包括首席信息官在内的任何人都无法触及核燃料数据中心。IDC集团副总裁兼全球基础设施研究总经理Ashish Nadkarni（阿什什·纳德卡尼）表示，只有亚马逊、微软、谷歌、Meta（美国互联网公司，原名Facebook，创立于2004年2月4日，总部位于美国加利福尼亚州门洛帕克。“Meta”，来源于“元宇宙”，Metaverse，意思是包涵万物无所不联。Facebook坚定地希望甩掉问世以来就牢牢被贴在身上的标签——社交媒体，要跳出发家领域社交媒体的“舒适圈”，着力开拓元宇宙e。）和苹果等主要数据中心运营商拥有足够的财力和行业影响力，才能获得核资产或建立基于核的SMR市场。

“如果他们能证明核SMR是‘绿色’的，并且它们比其他一些碳基发电机的风险相对较低，那么我认为它的发展轨迹是有希望的，”Nadkarni（纳德卡尼）说，“但是，他们将如何处理核电所带来的负面影响情况……如何处理核废料和乏燃料？至少在纸面上，核电是我们能够得到并且部署的最佳绿色能源，但它可能导致灾难。”

所有的超大规模云服务提供商都在包括爱荷华州、怀俄明州和中西部地区的农村地区开发大型数据中心，那里现有的电网和风能、太阳能等补充能源来源更加经济。与弗吉尼亚州北部的数据中心走廊不同，Rust Belt（锈带，原指美国中西部和东北部一些传统工业衰退的地区，这里比喻为数据中心的新兴发展区域。）地区正在布满这种为高级人工智能和计算密集型工作负载设计的新型大型数据中心。

“至少在纸面上，核电是我们能够得到并且部署的最佳绿色能源，但它可能导致灾难。”

——Ashish Nadkarni（阿什什·纳德卡尼），IDC全球基础设施研究全球副总裁兼总经理

除了大型云服务提供商，例如 Meta 在怀俄明州夏延市投资了8亿美元建设一个数据中心，为生成式人工智能而建。Meta在怀俄明州和其他州的建筑商Fortis Construction（是一家总部位于美国俄勒冈州波特兰市的员工持股的总承包商。公司专注于商业办公、数据中心、医疗保健和教育市场，拥有提供从不足10万美元的租户改造到价值超过10亿美元的关键任务园区项目的最高品质资源。公司提供的服务包括估算、价值分析、施工可行性审查、施工管理、内部机电和3D建模资源、可持续性专业知识和集成调试等专业服务。此外，公司还提供施工管理、绿色建筑解决方案、合同、前期选址、建筑维护和信息管理、安全等服务。）的帖子称：“夏延数据中心将针对AI工作负载进行优化，”

这些大型数据中心不仅使用非传统能源，而且被建造以提供最大的灵活性和前所未有的能力，以满足人工智能和计算服务的新时代需求。

例如，IDC的Nadkarni（纳德卡尼）说，例如，目前正在开发的这些先进数据中心将提供“可组合和分解的基础设施”，其中计算的各个方面都可以解耦。IDC的分析师表示，在这种更敏捷的基础设施中，“您可以解耦处理器、内存和连接性，可组合性的理念是你可以以软件定义的方式动态组合计算和存储单元。”

目前尚不清楚这些基础设施的进步将在多大程度上影响电力消耗，但首席信息官们一致认为，数据科学家和工程师已经知道，可持续性和效率是生成式人工智能应用程序和服务的两个主要设计考虑因素。

“讽刺的是，人工智能可以用来更有效地管理智能电网和技术基础设施，帮助解决它自身创造的一些需求问题，”Deloitte的Marcante（马坎特）表示，“分布式人工智能架构方面的其他创新也即将到来。考虑到人工智能的潜力，未来肯定会出现创造性解决方案的顶峰。”

Regeneron Pharmaceuticals（再生元制药公司，美国一家制药公司，亦是一家全球性生物制药公司，于1988年，由康奈尔大学医学院的神经学家和助理教授 Leonard S. Schleifer 医学博士创立，开发治疗眼疾、心血管、呼吸道、皮肤疾病药品。）的全球首席信息官Bob McCowan（鲍勃·麦考恩）在纽约表示，这些大型数据中心将在中长期内是必需的，所以“在这些方面取得领先是一个好主意。我也支持研究核电站的必要性。我们几代人一直在安全地使用这些数据中心，通过正确的运营模式，它们可以安全可靠。”

McCowan（麦考恩）还声称，人工智能对计算能力的需求很高，因为许多人和组织都在尝试生成式人工智能，但对能源和计算的需求将与经验相平衡。

“炒作创造了需求，也经常被滥用，但这是理所当然的，因为真正的使用模式和价值正在确定中，”McCowan（麦考恩）说，“我希望看到许多组织的‘规模合适’，正如我们看到云计算被合适规模一样，需求将变得更加可预测。也就是说，需求将会增加，我认为这些对基础设施建设的投资将带来回报，即使时机仍尚未明朗。”

US Patent & Trademark Office（United States Patent and Trademark Office，PTO或USPTO，美国专利及商标局。成立于1802年，是美国商务部下的一个机构，主要负责为发明家和他们的相关发明提供专利保护、商品商标注册和知识产权证明。美国专利商标局是掌握全国专利及商标申请以及核准手续的重要机关，隶属于美国商务部，美国专利商标局的主要职责为发明家和他们相关发明提供专利保护、商品商标注册和知识产权证明。）首席信息官Jamie Holcombe（杰米·霍尔科姆）承认，他很高兴技术巨头——而不是企业首席信息官——将负责为下一代数据中心建设和管理电力。

他打趣道：“这就是为什么首席信息官们依赖大型云提供商成为生产充足、冗余和可靠电力的专家——这样我们就可以专注于我们的核心使命，即不是提供电力即服务。”

UST（前身为UST Global,是一家数字技术和转型、信息技术和服务提供商，总部位于美国加州亚里索维耶荷，致力于为全球大型私有和公有企业提供先进的计算和数字服务。UST在25个国家和地区设有35个办事处，其业务涉及银行和金融服务、医疗保健、保险、零售、技术、制造、航运和电信。）首席信息官兼首席战略主管Krishna Prasad（克里希纳·普拉萨德）说，SMRs值得一试，以满足日益增长的能源需求和零碳要求。