ChatGPT のような AI 製品を構築するコストを測定するのは困難です。 Microsoftが支援するOpenAIの技術は、同社の人工知能システムが人間の文字を模倣する方法を学習するのに役立つ強力なスーパーコンピューターを冷却するために、アイオワ州中央部のラクーン川流域とデモイン川流域から供給される大量の水を必要とする。
Microsoft、OpenAI、Google などの大手テクノロジー開発者は、生成 AI ブームを利用しようと競う一方で、自社の AI ツールに対する需要の増大には、高価な半導体から水の消費量の増加に至るまで、高いコストが伴うことも認識しています。
しかし、彼らは詳細を秘密にする傾向があります。アイオワ州では、このモデルが「文字通り、デモインの西のトウモロコシ畑の隣で開発された」とマイクロソフト幹部がプレゼンテーションで語るまで、アイオワ州が OpenAI の最も先進的な大規模言語モデルである GPT-4 の発祥の地であることを知る人はほとんどいなかった。
大規模な言語モデルを構築するには、人間が書いた大量のテキストのパターンを分析する必要があります。これらすべての計算には大量の電力が消費され、大量の熱が発生します。暑い日に涼しく過ごすために、データセンターは通常、倉庫ほどの大きさの建物の外側にある冷却塔に水を汲み上げます。
マイクロソフトは、最新の環境報告書の中で、同社の世界の水消費量が2021年から2022年にかけて34％急増（約17億ガロン、またはオリンピックサイズのプール2,500個以上）したことを明らかにしたが、これは前年比での急激な増加であり、外部の研究者らはマイクロソフトの人工知能研究に関連していると考えている。
カリフォルニア大学リバーサイド校の研究者シャオレイ・レン氏は、「水消費量の増加のほとんどは、生成人工知能への多額の投資や資金提供、OpenAIとの協力など、人工知能によって引き起こされていると言える。」と述べた。 ChatGPT は、5 ～ 50 個のプロンプトや質問をするたびに、500 ミリリットルの水を飲みます (16 オンスの水筒の容量に近い)。この範囲はサーバーの場所や季節によって異なります。この推定値には、データセンターに電力を供給する発電所の冷却など、同社が測定していない間接的な水の使用も含まれている。
「ほとんどの人は、ChatGPT のリソース使用量を理解していません」と Ren 氏は言います。 「資源がどのように使われているかが分からなければ、私たちが資源の節約を助けることはできません。」
同じ期間に Google の水消費量は 20% 増加しましたが、レン氏はこれも主に人工知能の働きによるものだと考えています。グーグルの水使用量の増加にはばらつきがあり、水使用量が世間の注目を集めているオレゴン州では横ばいで推移しているが、ラスベガス以外では倍増している。アイオワ州でも Google の施設は同様に水に飢えており、Council Bluffs データセンターでは他のどこよりも多くの飲料水を使用しています。
AP通信の質問に答えて、Microsoftは今週の声明で、「大規模なシステムのトレーニングとアプリケーションをより効率的にする方法を検討しながら」人工知能のエネルギーと二酸化炭素排出量を測定する研究に投資していると述べた。
「当社は引き続き排出量を監視し、データセンターへの電力供給にクリーンエネルギーの利用を増やし、再生可能エネルギーの購入やその他の取り組みを行いながら、2030年までに炭素排出量をマイナスに、水排出量をプラスに、廃棄物をゼロにするという持続可能性目標を達成するために進歩を加速する」と同社は声明で述べた。
OpenAIも金曜日の自社の声明でこの意見に同調し、コンピューティング能力をより有効に活用する方法について「真剣に考えている」と述べた。 「大規模なモデルのトレーニングはエネルギーと水を大量に消費する可能性があることを認識しており」、効率の向上に取り組んでいると同社は述べた。
マイクロソフトは、サンフランシスコを拠点とする OpenAI に 2019 年に初めて 10 億ドルを投資しました。このスタートアップが ChatGPT を立ち上げ、人工知能の進歩に対する世界的な注目を集めてから 2 年以上が経過しました。契約の一環として、ソフトウェア大手は人工知能モデルのトレーニングに必要な計算能力を提供する予定だ。
その取り組みの少なくとも一部を達成するために、両社は、10年以上にわたってMicrosoftのクラウドコンピューティングサービスのデータセンターが置かれてきた人口6万8000人の都市、アイオワ州ウェストデモインに照準を合わせた。マイクロソフトの 4 つ目と 5 つ目のデータセンターが今年後半にここに開設される予定です。
Steve Gaer 氏は次のように述べています。「彼らはできるだけ早くこれらのデータセンターを建設しています。」同社が惹かれたのは、市が公共インフラを構築し、その投資を支援するために税金を通じて「驚くべき」金額を寄付するという取り組みであった。 「しかし、ご存知のとおり、彼らはそこで何をしているかについてかなり秘密主義です」と彼は付け加えた。
マイクロソフトは、2020年のOpenAI向けに世界で最も強力なスーパーコンピューターを開発中であると初めて発表 同社は当時その所在地を明らかにすることを拒否したが、285,000個を超える従来型の半導体コアと10,000個以上のグラフィックスプロセッサー（人工知能ワークロードの鍵となる種類のチップ）を備えた「単一システム」であると説明した。
専門家らは、コンピューティングコア間で大量のデータを転送する必要があるため、AIモデルを単一の場所で「事前トレーニング」することが理にかなっていると述べています。
Microsoft 社長のブラッド・スミスが、Microsoft が第 4 世代モデル GPT-4 をトレーニングする OpenAI 専用の「高度な人工知能スーパーコンピューティング データ センター」をアイオワ州に設立したことを明らかにしたのは 5 月末になってからでした。このモデルは現在、ChatGPT の高度なバージョンとマイクロソフト社の製品の一部を強化しており、人工知能が社会にもたらすリスクを抑制することに関する議論を加速させています。カリフォルニアの優れたエンジニアによって作られていますが、実際にはアイオワで作られています。
ウェストデモインは、特に同じコンピューティングのニーズに対してはるかに多くの水を消費するアリゾナ州のマイクロソフトのデータセンターと比較すると、ある程度、強力な人工知能システムをトレーニングするのに比較的効率的な場所です。
「したがって、Microsoft 内で AI モデルを開発している場合は、アリゾナではなくアイオワでトレーニングをスケジュールする必要があります」とレン氏は言いました。 「トレーニングという点では違いはありません。しかし、水の消費量やエネルギーの消費量という点では、その差は非常に大きいです。」
アイオワ州の気候は一年のほとんどを通じて涼しいため、マイクロソフトは外気を利用してスーパーコンピューターを稼働させ続け、熱を建物から排出することができます。マイクロソフトは、気温が摂氏29.3度（華氏約85度）を超えた場合にのみ水を汲むと同社は公開文書で述べた。
これでも特に夏には大量の水を消費します。 West Des Moines WaterWorks によると、OpenAI が GPT-4 のトレーニングを完了したと発表する 1 か月前の 2022 年 7 月に、Microsoft はアイオワ州のデータセンタークラスターに約 1,150 万ガロンの水を汲み上げました。これはこの地域の水の総消費量の約 6% を占め、市の住民に飲料水も供給されています。
2022年、ウェストデモイン水道局の文書には、マイクロソフトのデータセンタープロジェクトが住宅やその他の商業用水道を保護するために「現在のレベルでピーク水使用量を大幅に削減する技術を実証し実装」できれば、ウェストデモイン水道局と市は「これらのプロジェクトを検討する」と述べられている。
Microsoftは木曜日、水道局が報告した懸念に対処するために水道局と直接協力していると述べた。同浄水場は書面による声明で、マイクロソフトは素晴らしいパートナーであり、水需要を満たしながら水の使用量を削減するために地元当局と協力してきたと述べた。