埃隆·马斯克（Elon Musk）最近对人工智能做出了一个大胆的预测（不是人工智能会对人类的生存构成威胁）。

马斯克说，“对耗电的人工智能芯片的需求不断增长，可能很快就会导致电力短缺。”这位特斯拉(TSLA.O)的首席执行官在上月底举行的博世互联世界大会上说：“明年，你会发现他们找不到足够的电力来运行所有的芯片。”

虽然人工智能的需求激增可能不会导致大规模停电，但人工智能的蓬勃发展已经在改变数据中心的建设方式和位置，并已引发美国能源基础设施的重塑。

能源公司越来越多地将人工智能的电力消耗视为新增需求的主要贡献者。总部位于弗吉尼亚州的公用事业公司AES最近告诉投资者，到2030年，数据中心的用电量将占美国总用电量的7.5%。该公司将其增长主要押注在未来几年向数据中心提供可再生能源电力的能力上。

在加利福尼亚州和德克萨斯州经营公用事业的森普拉能源公司（Sempra Energy）将人工智能与石油天然气行业的电气化并列为其增长的主要因素。

森普拉能源公司在上个月的财报电话会议上告诉投资者，其所在地区即将投入使用的新数据中心“代表着数千兆瓦新电力负荷的潜力——通常一个项目就有数百兆瓦的电力负荷”。

根据波士顿咨询公司（Boston Consulting Group）的数据，数据中心在美国电力消耗中所占的份额预计将增加两倍，从2022年的126太瓦时增至2030年的390太瓦时。该公司称，这相当于4000万户美国家庭的用电量。

数据中心增长的大部分动力来自于生成式人工智能的新应用。随着人工智能成为人们谈论的焦点，国家能源网也可能重新受到关注。

西门子能源公司首席执行官克里斯蒂安·布鲁赫（Christian Bruch）在公司最近举行的年会上告诉股东们，随着人工智能应用的不断增加，电力需求也将激增。“这意味着：没有电力，就没有人工智能。或者更明确地说：没有电力，就没有进步。”

科技领域已经证明，人工智能可以迅速重塑长期以来的假设。例如，在英伟达(NVDA.O)的推动下，芯片已经取代软件成为科技界最热门的商品。英伟达曾表示，在全球数据中心基础设施上投资的万亿美元最终将从配备中央处理器（CPU）的传统服务器转向配备图形处理器（GPU）的人工智能服务器。GPU能够更好地支持人工智能所需的并行计算。

英伟达表示，对于人工智能工作负载而言，两台GPU服务器可以完成一千台CPU服务器的工作，而成本和能耗仅为CPU服务器的一小部分。尽管如此，随着开发人员找到了使用人工智能的创新方法，GPU更好的性能正在导致更多的总功耗。

总体功耗的增加将来自两个方面：每年售出的GPU数量增加以及每个GPU的耗电量增加。研究公司650 Group预计，人工智能服务器出货量将从去年的100万台增至2028年的600万台。根据Gartner的预测，到2026年，大多数人工智能GPU的耗电量将从目前的平均约650瓦上升到1000瓦。

具有讽刺意味的是，数据中心运营商将利用人工智能技术来满足电力需求。美国最大的数据中心公司之一Equinix的可持续发展副总裁Christopher Wellise说：“人工智能可以用来提高效率，在这里你可以对温度、湿度和冷却进行建模。它还可用于预测性维护”。Equinix表示，在其一个数据中心使用人工智能建模已经将能源效率提高了9%。

领先的电力和冷却基础设施设备供应商Vertiv表示，人工智能服务器产生的热量是传统CPU服务器的五倍，每平方英尺所需的冷却量是传统CPU服务器的十倍。AI服务器制造商Super Micro估计，从传统的空气冷却转为液体冷却可减少40% 以上的运营开支。

但是，冷却、人工智能效率和其他技术并不能完全解决满足人工智能能源需求的问题。某些地区可能会面临当地电网的问题。历史上，最受欢迎的两个数据中心建设地区是北弗吉尼亚和硅谷。这两个地区靠近主要的互联网骨干网，可以加快应用程序的响应速度，这对人工智能也很有帮助。(20世纪90年代，美国在线在弗吉尼亚州北部建立了数据中心。十年后，硅谷成为全国大部分在线平台的所在地）。

如今，每个地区都面临着电力容量和数据中心可用性方面的挑战。数字桥公司（DigitalBridge）是一家投资于数字基础设施的资产管理公司，该公司表示，这两个地区距离运行更多数据中心所需的电网升级还有数年时间。

DigitalBridge首席执行官马克-甘兹（Marc Ganzi）表示，弗吉尼亚州北部和加利福尼亚州北部的电力紧张状况正在推动数据中心建设向其他市场转移，包括亚特兰大、俄亥俄州哥伦布市和内华达州里诺市。与硅谷和北弗吉尼亚州相比，这三个地区的电力供应都更好，不过目前的网络质量略逊一筹。此外，里诺还能更好地利用太阳能和风能等可再生能源。

不过，Ganzi表示，能源行业和未来的人工智能应用所面临的障碍，归根结底是该国已有几十年历史的输电网。

“与其说我们有电力问题，不如说我们有输电基础设施问题。而是输电基础设施的问题，”他说。美国电力资源丰富，但传输效率不高，分配效率也不高。