金満Metaですら逡巡する「AIデータセンター」の莫大なコスト

「AIデータセンター」の需要が急成長している。しかし、AI化と運用に要するコストは極めて高く、流行りの大規模言語モデル(LLM)は、膨大な炭素排出を伴う。重厚長大型の軍拡競争には限界があるのかもしれない。

金満Metaですら逡巡する「AIデータセンター」の莫大なコスト
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「AIデータセンター」の需要が急成長している。しかし、AI化と運用に要するコストは極めて高く、流行りの大規模言語モデル(LLM)は、膨大な炭素排出を伴う。重厚長大型の軍拡競争には限界があるのかもしれない。


生成AIのゴールドラッシュは、「スコップ」を売るNVIDIAのセンセーションを引き起こし、CEOであるジェンスン・フアンを時代の寵児に変貌させた。ゴールドラッシュの恩恵を受けそうなのはNVIDIAだけではない。データセンター業界もその1つだ。

データセンター大手のJLLが4月に発表した報告書は、ChatGPTやBardのような生成AIアプリケーションの成長がデータセンターの需要を加速させ、液体冷却を用いた高密度な施設の推進に役立つと述べている。

JLLのアジア太平洋地域データセンター担当マネージング・ディレクター、クリス・ストリートは、5月、TechWireAsiaに対するインタビューで、AI応用を支えるシステムが要求する電力密度の増加が見られ、計算能力の増大は特に旧式の施設にとって挑戦をもたらす、と語った。このため多くの組織がクラウドサービスへの移行を余儀なくされている。

ストリートによると、再利用できる施設もあれば、アップグレードにかなりの労力が必要で、それに見合わない施設もあるという。再利用可能な施設では、液浸や液冷などの最新冷却技術を導入して、電力の高密度化の問題に対処することも可能だそうだ。

ストリートによると、必要とされるAIの要件が一定のレベルを超えた場合、運用コストを下げるため、AIシステムの十分な規模を確保するべきだが、莫大な初期投資はプレッシャーになりうるという。しかし、要件が小さい企業には、高負荷のAI応用を処理するためにプライベートおよびパブリッククラウドインフラを使用するなど、いくつかのオプションがあるという。

データセンターのAI化の可能性と制約には、NVIDIAのAIチップ独占が深く関与している。半導体業界コンサルティング会社SemiAnalysisの分析によると、(株価急騰の原因となった)NVIDIAのデータセンター部門の売上の急成長は、GPU 以外のサーバーの購入が減ったことが直接の要因と考えられる。AIへの投資シフトにより、従来のCPUの売上が弱くなり、IntelからNVIDIAに予算が流れているということだ。NVIDIAは最新のAI応用に必要不可欠となっているDGX H100を約27万ドルで販売している(1台あたりの粗利益はほぼ19万ドルで6割超とSemiAnalysisは推定している。儲かるはずだ)。

基本的には、AI開発に必要な膨大なリソースとコンピューティングパワーを考えると、この分野での大型投資が正当化される企業は限られる。いわゆる大手テクノロジー企業である。

GPUが要する莫大な電力に警鐘を鳴らす人もいる。半導体専門誌Semiconductor Engineeringによると、昨年のDesign Automation Conferenceで、AMD CTOのMark Papermasterは、AIシステムによるエネルギー使用の増大は、2050年までに世界のすべてのエネルギーを消費する勢いだと警告した。Googleとカリフォルニア大学バークレー校の研究者の論文は、GPT-3のトレーニングによって、サンフランシスコとニューヨークを往復する旅客機1機分の約3倍にあたる二酸化炭素排出が発生すると推定している。研究チームには、消費電力の少ない命令セットアーキテクチャ(ISA)のRISCの発明者であるデービッド・パターソンも含まれる。

パターソンが参加するチームは、別の研究で、2021年に18.3テラワット時だった同社の総電力消費量の10~15%を人工知能が占めていることを発見した。これは、アトランタと同規模の都市の全家庭の年間消費電力量に匹敵する、と論文は断定している。

Microsoftのグループと提携して大規模なAIモデルのカーボンフットプリントを測定したエルサレム・ヘブライ大学のロイ・シュワルツ教授は、「明らかにこれらの企業は、自分たちが使っているモデルがどれだけの炭素を排出しているかを公開したがりません」と述べている。

AIデータセンターの投資判断は相当難しい

しかし、Metaのような大型プレイヤーでもAIデータセンターへの設備投資をめぐって、失敗があったようだ。2022年に予定されていたMeta独自のカスタム推論チップの大規模展開を中止した後、経営陣は方針を転換し、同年、数十億ドル相当のNVIDIA GPUを発注したとロイターのKrystal Huが報じた。データセンター4件の計画を大きく変更することになった問題の一端は、MetaがGPUの導入の決断が遅れ、それに付随する設備投資にも遅延が生じたことにあるようだ。同社は元々、AIアプリケーションに対して安価なCPUを採用していたという。

GPUは、AI処理に適しているものの、より多い電力消費と発熱を伴う。また、大量のGPU群で構成されるシステムをネットワーク化するために、より近くに配置する必要があり、より効果的な冷却方法が要求されることになった。Metaの新しい施設では通常のデータセンターと比べて数十倍にも及ぶネットワークへの投資と最新の液体冷却システムが必要だったという。

米メディアThe Informationは、Microsoftのシリコンエンジニアリング担当コーポレートバイスプレジデントであるJean BoufarhatがMetaに参加することになると記している。彼は、「Facebook Agile Silicon Team(FAST)」と呼ばれる半導体チームを運営し、苦戦している同社のチップの取り組みを再活性化させる予定だ。

GPU依存の重厚長大型は長期トレンドか?

データセンターのAI化には莫大な費用が伴う。炭素排出という社会的費用も大きい。AIのトレーニングが、GPUの膨大な計算量を要するのが長期的なトレンドなのか、それとも、AIモデルの改良によって、短期的な傾向に過ぎないのかを見極める必要があるだろう。

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新たなスエズ危機に直面する米海軍[英エコノミスト]

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世界が繁栄するためには、船が港に到着しなければならない。マラッカ海峡やパナマ運河のような狭い航路を通過するとき、船舶は最も脆弱になる。そのため、スエズ運河への唯一の南側航路である紅海で最近急増している船舶への攻撃は、世界貿易にとって重大な脅威となっている。イランに支援されたイエメンの過激派フーシ派は、表向きはパレスチナ人を支援するために、35カ国以上につながる船舶に向けて100機以上の無人機やミサイルを発射した。彼らのキャンペーンは、黒海から南シナ海まですでに危険にさらされている航行の自由の原則に対する冒涜である。アメリカとその同盟国は、中東での紛争をエスカレートさせることなく、この問題にしっかりと対処しなければならない。 世界のコンテナ輸送量の20%、海上貿易の10%、海上ガスと石油の8~10%が紅海とスエズルートを通過している。数週間の騒乱の後、世界の5大コンテナ船会社のうち4社が紅海とスエズ航路の航海を停止し、BPは石油の出荷を一時停止した。十分な供給があるため、エネルギー価格への影響は軽微である。しかし、コンテナ会社の株価は、投資家が輸送能力の縮小を予想している

By エコノミスト(英国)
新型ジェットエンジンが超音速飛行を復活させる可能性[英エコノミスト]

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1960年代以来、世界中のエンジニアが回転デトネーションエンジン(RDE)と呼ばれる新しいタイプのジェット機を研究してきたが、実験段階を超えることはなかった。世界最大のジェットエンジン製造会社のひとつであるジー・エアロスペースは最近、実用版を開発中であると発表した。今年初め、米国の国防高等研究計画局は、同じく大手航空宇宙グループであるRTX傘下のレイセオンに対し、ガンビットと呼ばれるRDEを開発するために2900万ドルの契約を結んだ。 両エンジンはミサイルの推進に使用され、ロケットや既存のジェットエンジンなど、現在の推進システムの航続距離や速度の限界を克服する。しかし、もし両社が実用化に成功すれば、超音速飛行を復活させる可能性も含め、RDEは航空分野でより幅広い役割を果たすことになるかもしれない。 中央フロリダ大学の先端航空宇宙エンジンの専門家であるカリーム・アーメッドは、RDEとは「火を制御された爆発に置き換える」ものだと説明する。専門用語で言えば、ジェットエンジンは酸素と燃料の燃焼に依存しており、これは科学者が消炎と呼ぶ亜音速の反応だからだ。それに比べてデトネーシ

By エコノミスト(英国)
ビッグテックと地政学がインターネットを作り変える[英エコノミスト]

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今月初め、イギリス、エストニア、フィンランドの海軍がバルト海で合同演習を行った際、その目的は戦闘技術を磨くことではなかった。その代わり、海底のガスやデータのパイプラインを妨害行為から守るための訓練が行われた。今回の訓練は、10月に同海域の海底ケーブルが破損した事件を受けたものだ。フィンランド大統領のサウリ・ニーニストは、このいたずらの原因とされた中国船が海底にいかりを引きずった事故について、「意図的なのか、それとも極めて稚拙な技術の結果なのか」と疑問を呈した。 海底ケーブルはかつて、インターネットの退屈な配管と見なされていた。現在、アマゾン、グーグル、メタ、マイクロソフトといったデータ経済の巨人たちは、中国と米国の緊張が世界のデジタルインフラを分断する危険性をはらんでいるにもかかわらず、データの流れをよりコントロールすることを主張している。その結果、海底ケーブルは貴重な経済的・戦略的資産へと変貌を遂げようとしている。 海底データパイプは、大陸間インターネットトラフィックのほぼ99%を運んでいる。調査会社TeleGeographyによると、現在550本の海底ケーブルが活動

By エコノミスト(英国)