► 潘瑜,观察者网专栏作家
近年来,以AI为代表的一系列让人眼花缭乱的新名词不断预示着AI技术的最新热潮,美国股市的巨额估值、美国官员的公开背书都在证明AI时代的到来。
美国国务卿布林肯和美国商务部长雷蒙多在英国《金融时报》发表文章,引用亚伯拉罕·林肯的话,把人工智能比作文字和印刷机的发明,认为它是一种特殊的发明,可以促进所有其他的发明和发现。通过禁止向中国出售高端芯片、限制投资和科研合作,美国用实际行动表明人工智能已成为地缘政治和大国博弈的另一个焦点。
但此轮人工智能革命引发的大国科技竞争与美国通过曼哈顿计划、阿波罗计划所引领的竞争有着明显不同的特点,今天更不可能确保美国维持技术优势的垄断地位。
原子弹、航天技术的设备和从业人员专业性很强,容易保密和控制,相比之下,AI技术应用场景非常多样,广泛应用于各个行业,从医疗、金融到制造和娱乐;它有非常丰富的开发者基础,不仅限于大型企业和政府机构,还包括学术界、中小企业和个人开发者;它开源开放,拥有大量开源项目和开放数据集,通过社区、论文、在线课程的广泛传播和普及;技术迭代迅速、市场需求驱动强劲;以及涉及AI赋能的数千个行业需要解决的问题的多样化知识库,这些都将使封锁和限制的效果大打折扣。
那么,在封锁路径之外,人工智能技术的公平竞争又如何呢?
对比中美两国的优劣势,不难看出一些表面特征,比如美国拥有一些领先的科技企业,创新环境良好,能够吸引全球顶尖的AI人才,但美国对数据隐私管控过于严格,会限制AI技术的发展。中国拥有较好的制造业基础,在AI与产业融合方面具有巨大优势。得益于巨大的市场规模和广阔的应用场景,中国企业拥有快速的执行能力,推动AI技术的应用落地。当然,中国在基础研究和核心技术方面仍存在一定程度的对外依赖,需要进一步实现科技自力更生。
以上特点都是可以调整的。比如数据隐私最终是政策问题,技术操作空间很大。比如美国的创新和中国的执行只是泛泛而谈,实际情况可能更复杂,也可以调整。两国都在互相学习,中国致力于打造科技创新中心,美国也在用国家力量投资制造业,比如芯片制造的本土化。
如果我们再深层次思考,假设中美两国政府都高度重视这一轮人工智能技术和产业竞争,并给予最大的支持和投入,在相互学习、扬长避短、取长补短之后,其中还存在哪些深层次、根本性的问题?短期内是否难以改变?
在看到以英伟达为代表的七大美国科技公司庞大的市值后,人们往往会有这样的印象:美国科技公司拥有难以企及的领先优势和壁垒。不管这是否属实,从另一个角度来看,美国股市这种集中在极少数人手中的估值结构最能体现资本逐利的本质。市值基于快速增长的财务业绩和乐观的未来预期,而不是业务的重要性或利润以外的一些意义。比如波音的重要性,目前无法用资本市场给出的估值来衡量。
AI赛道中还有很多重要环节,其意义无法用逐利的资本市场来评估,AI对数据存储、计算资源的需求越来越大,这需要建设更多的数据中心,并提供相关基础设施的配套支持,比如电力系统等。
在美国,数据中心电力需求在一夜之间激增,目前已超过许多地方的电力供应。这导致企业需要等待数年才能接入电网,而居住在数据中心密集地区的居民则面临停电。人们对电价上涨的担忧也日益加剧。
高盛的一份报告估计,到 2030 年,数据中心将占全球能源使用量的 4%,高于目前的 2%。由于全球电力需求多年来一直持平,所以这里的每一个百分点都是巨大的。在美国,未来 20 年电力需求预计将增长 40%,而过去 20 年仅为 9%,而数据中心是这一激增的最大驱动力。瑞典数据中心的电力需求在本十年可能会翻一番,到 2040 年还会再翻一番。在英国,预计未来十年人工智能的能源消耗将增加 500%。在美国,到 2030 年,数据中心的电力消耗预计将占总电力的 8%,高于 2022 年的 5.7%。高盛表示,这是“一代人以来从未见过的电力增长”。
数据中心的用电量比大多数国家都多。全球已建成和在建的数据中心已超过 7,000 个,高于 2015 年的 3,600 个。如果这些数据中心持续运行,每年将消耗 5 亿吨电力。到 2034 年,全球数据中心的能源消耗预计将超过 1,580 太瓦时,几乎相当于印度的用电量。(1 万亿瓦时,或 10^12 瓦时)
面对这种情况,微软、谷歌、亚马逊等大公司都在研究使用更少电力、平衡电网需求的技术方法,一般是通过从芯片、服务器和冷却设备中榨取更多的效率,或者将负荷转移到不同地区。微软和亚马逊也在押注核电,目前还没有明确的前进方向。按照硅谷的规则来看,所需的电力只会越来越大,每块 H100 芯片的功耗高达 700 瓦,几乎相当于一台典型的 60 英寸平板的功耗,而最新芯片 B100 的功耗几乎是 H100 的两倍。微软在 2020 年打造的超级计算机使用了 10,000 块当时最新的 AI 芯片训练了 GPT-3。11 月,微软的新超级计算机依靠 14,400 块 H100 芯片,而下一代超级计算机已经在设计中,性能将比现有的超级计算机强大 30 倍。
随着这些大公司雄心勃勃、急于求成,普通美国人的生活却在受苦。电力公司对新变电站、输电线路和基础设施的巨额投资导致电价上涨,而升级的成本往往分摊到整个地区。这些成本由电力用户分摊,并作为每个人每月电费单上的一项出现。


弗吉尼亚州正在建设的数据中心
数据中心的建设需要大量的土地和特定的环境条件,可用的土地正在逐渐减少,环境保护和土地使用纠纷将限制新电力基础设施的建设。彭博社报道了弗吉尼亚州劳登县的案例,那里的一个马场曾被称为南北战争战场,该市在过去 15 年里清理了大量田地和森林以建设数据中心。2022 年春季,它经历了 18 次负荷警告,这是受控停电,包括轮流停电。
在弗吉尼亚州,反对数据中心的呼声越来越高。在 3 月份举行的 县监事会议上,愤怒的居民反对一项允许在某些地块上建造更高数据中心的分区变更。一名妇女告诉官员,数据中心将她安静的社区变成了“反乌托邦的噩梦”。但在听到十几个人反对分区变更后,监事们还是投票批准了,这为该地区带来了更多居民。数据中心获得了批准。
对于微软、谷歌、亚马逊等云计算巨头来说,采取措施优化数据中心冷却系统、购买可再生能源抵消碳排放,可以降低能源成本、提升公众形象,这当然会激励他们提高能源效率。他们做更多的优化,但从他们的盈利模式来看,更多的客户、更大的数据流量才是最根本的目标,因此他们必然会追求建设更多的数据中心、部署更多的耗能设备、训练更强的AI模型。资本市场根据这些大公司创造的利润来定价,却不看重背后的成本。
相比之下,中国也想发展人工智能、建设数据中心,但中国的做法是通过一系列的产业布局和技术创新来保障数据中心的稳定运行和电力系统的可持续发展,这些成果也很难被资本定价。
中国大力发展光伏、风电等可再生能源的成绩有目共睹,截至2023年底,中国光伏装机容量突破300吉瓦,成为全球光伏装机容量最大的国家,中国风电装机容量突破350吉瓦,成为全球风电装机容量最大的国家。

我国特高压输电技术世界领先,已建成世界最大规模的特高压输电网络。
中国智能电网也处于世界领先地位,通过智能调度、分布式能源管理、微电网、需求侧管理等手段,提高电力系统的灵活性和可靠性,更好地应对数据中心的峰值负荷需求。它不仅支持人工智能的发展,而且得到反馈。中国积极推动人工智能、大数据、物联网等技术在电力系统中的应用,提高电力系统的智能化水平。贵州贵安新区数据中心,利用当地丰富的水电资源,采用高效的节能技术和智能化的管理系统,被称为绿色数据中心的典范。在京津冀建设了一批分布式能源项目,利用微电网和储能系统,提高数据中心供电可靠性。
中国的储能技术也走在了世界前列,中国拥有全球最大的电池产能,具备大规模制造和供应链整合的优势,中国在电网侧储能项目上投入了大量的资源,通过电池储能系统(BESS)提高电网的稳定性和调节能力。在数据中心部署大规模电池储能系统,储存可再生能源产生的剩余电力,在高峰需求时提供稳定的电力供应。
表面上看,中国在人工智能时代来临之前,取得了一系列具有前瞻性的产业布局成功,这有赖于中国制造业的雄厚基础,看似是某种运气的体现,但背后还有一个不可忽视的更深层次的逻辑,那就是中国的制度优势发挥了意想不到的作用。
如果从资本逻辑和纯粹的市场经济看,在贵州这个中国最落后、最不发达的地区之一,不仅花费巨资修路、建桥,还建设了大量数据中心,除了少数有利条件外,并不是一项合适的投资。但中国并不从利润和回报率的角度来规划产业,国家把贵州定位为大数据产业基地,这是另一种基于社会主义市场经济的思维方式。如果没有大数据这个相对高端的产业布局来带动,贵州的水、电、路、网,以及偏远地区农民的生活改善,缺乏经济可持续性,根本无法实现。在电气化方面,中国建设了大量的输变电线路和配电设施,在偏远山区,广泛应用太阳能光伏发电、小水电等分布式能源,使贵州农村电力覆盖率达到100%。


贵州省盘州市宝田镇鹅茅寨村光伏电站(图片来源:新华社)
近来,国内外一些经济学家经常提出,中国应该投入更多的政策和资源去支持居民消费,而不是继续投入生产,这些说法不完全没有道理,但我们也要明白,如果没有贵州这样的基础设施建设和产业布局,如果没有光伏、电网等领域的生产投入,中国几亿农村居民的生活就无法改善,他们的消费也无从谈起。贵州的改革开放,并不追求短期的经济刺激,也不追求短期的资本回报。
面对当前人工智能发展冲击全球电力系统的挑战,拥有强大新能源电力产业的中国能够临危不乱,这不完全是运气,而是一种必然。
在AI时代,中美科技竞争中会有很多对中国有利的因素。比如,依托强大的基础设施和网络建设,从智能家居、智慧城市到工业物联网,中国可以找到广泛的AI技术。农村地区大量摄像头和传感器的部署,为农业生产带来了智能解决方案,如灌溉和养殖监测。不管原来的回报如何,市场的前提仍然是有水、有电、有路、有互联网。
美国官员将人工智能与书写、印刷等发明相比较,指出人工智能赋能产业、推动发明创造。如果只看人工智能如何工作、如何生产、如何创造,中国已经进入人工智能时代,进入智能时代。
来源 | 心灵观察研究所


