El último informe ambiental anual de Google revela el verdadero impacto que sus incursiones recientes en inteligencia artificial han tenido en sus emisiones de gases de efecto invernadero.
La expansión de sus centros de datos para apoyar el desarrollo de la IA contribuyó a que la compañía produjera 14.3 millones de toneladas de dióxido de carbono equivalentes en 2023. Esto representa un aumento del 48% respecto a la cifra equivalente de 2019 y un aumento del 13% desde 2022.
“Este resultado se debió principalmente a aumentos en el consumo de energía de los centros de datos y emisiones de la cadena de suministro”, escribieron los autores del informe.
“Al integrar aún más la IA en nuestros productos, la reducción de emisiones puede ser un desafío debido al aumento de la demanda de energía por la mayor intensidad del cálculo de la IA y las emisiones asociadas con los aumentos esperados en nuestra inversión en infraestructura técnica”.
Google afirma que no puede distinguir el componente de las emisiones totales del centro de datos por el que la IA es responsable.
En 2021, Google se comprometió a alcanzar emisiones netas cero en todas sus operaciones y cadena de valor para 2030. El informe indica que este objetivo ahora se considera “extremadamente ambicioso” y “requerirá que (Google) navegue por una incertidumbre significativa”.
El informe continúa diciendo que el impacto ambiental de la IA es “complejo y difícil de predecir”, por lo que la empresa solo puede publicar métricas de todo el centro de datos en su conjunto, que incluye almacenamiento en la nube y otras operaciones. Esto significa que el daño ambiental infligido específicamente como resultado del entrenamiento y uso de IA en 2023 se mantendrá en secreto por ahora.
Dicho esto, en 2022, David Patterson, un ingeniero de Google, escribió en un blog: “Nuestros datos muestran que el entrenamiento y la inferencia de ML representan solo el 10%-15% del uso total de energía de Google en cada uno de los últimos tres años”. Sin embargo, es probable que esta proporción haya aumentado desde entonces.
Por otro lado, como la mayoría de sus competidores, Google ha introducido varios proyectos y características de IA a lo largo del último año, lo que incluye sistemas de IA, especialmente aquellos involucrados en el entrenamiento de grandes modelos de lenguaje, demandan una cantidad sustancial de energía computacional.
Según un estudio de Google y UC Berkeley, el entrenamiento de GPT-3 de OpenAI generó 552 toneladas métricas de carbono, lo que equivale a conducir 112 autos de gasolina durante un año. Además, los estudios estiman que un sistema de IA generativo usa alrededor de 33 veces más energía que las máquinas que ejecutan software específico para una tarea.
El año pasado, el consumo total de electricidad de los centros de datos de Google creció un 17%, y si bien no sabemos qué proporción fue debido a actividades relacionadas con la IA, la compañía admitió que “espera que esta tendencia continúe en el futuro”.
Google no es la primera de las grandes organizaciones tecnológicas en revelar que los desarrollos de IA están teniendo un impacto en sus emisiones y que están resultando difíciles de gestionar. En mayo, Microsoft anunció que sus emisiones aumentaron un 29% desde 2020, principalmente como resultado de la construcción de nuevos centros de datos. El informe de sostenibilidad ambiental de Microsoft dijo: “Nuestros desafíos se deben en parte a nuestra posición como un proveedor líder de servicios en la nube que está expandiendo sus centros de datos”.
Documentos filtrados vistos por Business Insider en abril supuestamente muestran que Microsoft ha obtenido más de 500MW de espacio adicional para centros de datos desde julio de 2023 y que su huella de GPU ahora soporta clústeres de “IA en vivo” en 98 ubicaciones a nivel mundial.
Hace cuatro años, el presidente de Microsoft, Brad Smith, se refirió al compromiso de la compañía de convertirse en carbono negativo para 2030 como un “disparo a la luna”. Sin embargo, en mayo, admitió que “la luna se ha movido” desde entonces y ahora está “más de cinco veces más lejos”, a través del podcast Zero de Bloomberg.
Alex de Vries, fundador de la plataforma de análisis de tendencias digitales Digiconimist, que sigue la sostenibilidad de la IA, piensa que los informes ambientales de Google y Microsoft demuestran que los jefes tecnológicos no están tomando la sostenibilidad tan en serio como el desarrollo de la IA. “En teoría pueden decirlo así, pero la realidad es que actualmente están claramente priorizando el crecimiento sobre el cumplimiento de esos objetivos climáticos”, dijo a TechRepublic en un correo electrónico.
“Google ya está luchando por satisfacer su creciente demanda de energía de fuentes de energía renovable. La intensidad de carbono de cada MWh consumido por Google está aumentando rápidamente. Globalmente, solo tenemos un suministro limitado de fuentes de energía renovable disponibles y la trayectoria actual de la demanda de electricidad relacionada con la IA ya es demasiado. Algo tendrá que cambiar drásticamente para lograr esos objetivos climáticos”.
Las emisiones crecientes de Google también podrían tener un impacto descendente en las empresas que utilizan sus productos de IA, las cuales tienen sus propios objetivos ambientales y regulaciones con las que cumplir. “Si Google es parte de tu cadena de valor, el aumento de las emisiones de Google también significa que tus emisiones de Alcance 3 están aumentando”, dijo de Vries a TechRepublic.
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Cómo Google está gestionando sus emisiones de IA
El informe ambiental de Google destaca varias formas en las que la empresa está gestionando las demandas de energía de sus desarrollos de IA. Su última Unidad de Procesamiento Tensor, Trillium, es más del 67% más eficiente energéticamente que la quinta generación, mientras que sus centros de datos son más de 1.8 veces más eficientes energéticamente que los centros de datos empresariales típicos.
Los centros de datos de Google ahora entregan aproximadamente cuatro veces más potencia informática con la misma cantidad de energía eléctrica en comparación con hace cinco años.
La eficiencia de energía media anual de los centros de datos de Google de 2010 a 2023. Como 1.58 es el promedio de la industria, las instalaciones de Google utilizaron aproximadamente 5.8 veces menos energía indirecta por cada unidad de energía de equipos de TI en 2023. Imagen: Google
En marzo de 2024, en NVIDIA GTC, TechRepublic habló con Mark Lohmeyer, vicepresidente y director general de infraestructura de cómputo y IA/ML en Google Cloud, sobre cómo sus TPUs se están volviendo más eficientes.
Dijo: “Si piensas en ejecutar una forma altamente eficiente de cómputo acelerado con nuestras propias TPUs internas, aprovechamos la refrigeración líquida para esas TPUs que les permite funcionar más rápido, pero también de una manera mucho más eficiente energéticamente y, como resultado, más rentable”.
Google Cloud también utiliza software para gestionar el tiempo de actividad de manera sostenible. “Lo que no quieres es tener un montón de GPUs u otro tipo de cómputo desplegado utilizando energía pero que no estén produciendo activamente, ya sabes, los resultados que estamos buscando”, le dijo Lohmeyer a TechRepublic. “Por lo tanto, lograr altos niveles de utilización de la infraestructura también es clave para la sostenibilidad y la eficiencia energética”.
El informe ambiental de 2024 de Google dice que la empresa está gestionando el impacto ambiental de la IA de tres maneras:
Optimización de modelos: Por ejemplo, aumentó la eficiencia de entrenamiento de su TPU de quinta generación en un 39% con técnicas que aceleran el entrenamiento, como la cuantificación, donde se reduce la precisión de los números utilizados para representar los parámetros del modelo para disminuir la carga computacional.
Infraestructura eficiente: Su TPU de cuarta generación fue 2.7 veces más eficiente energéticamente que la tercera generación. En 2023, el programa de gestión del agua de Google compensó el 18% de su uso de agua, gran parte de la cual se destina a enfriar los centros de datos.
Reducción de emisiones: El año pasado, el 64% de la energía consumida por los centros de datos de Google provenía de fuentes libres de carbono, que incluyen fuentes renovables y esquemas de captura de carbono. También desplegó plataformas de cómputo inteligente en carbono y capacidades de respuesta a la demanda en sus centros de datos.
Además, los productos de IA de Google están siendo diseñados para abordar el cambio climático en general, como enrutamiento de combustible eficiente en Google Maps, modelos de predicción de inundaciones y la herramienta Green Light que ayuda a los ingenieros a optimizar el tiempo de los semáforos para reducir el tráfico detenido y el consumo de combustible.
La demanda de IA podría superar los objetivos de emisiones
Google afirma que el consumo de electricidad de sus centros de datos, que alimentan sus actividades de IA, entre otras cosas, actualmente solo representa alrededor del 0.1% de la demanda global de electricidad. De hecho, según la Agencia Internacional de Energía, los centros de datos y las redes de transmisión de datos son responsables del 1% de las emisiones relacionadas con la energía.
Sin embargo, se espera que esto aumente significativamente en los próximos años, con el consumo de electricidad de los centros de datos proyectado a duplicarse entre 2022 y 2026. Según SemiAnalysis, los centros de datos consumirán aproximadamente el 4.5% de la demanda energética global para 2030.
Se requieren cantidades considerable de energía para el entrenamiento y operación de modelos de IA en los centros de datos, pero también contribuyen a la fabricación y transportación de chips y otros hardware. La AIE ha estimado que la propia IA usará 10 veces más electricidad en 2026 de lo que lo hizo en 2023, gracias al aumento de la demanda.
Los centros de datos también necesitan grandes cantidades de agua para enfriarse y aún más cuando se ejecutan cálculos de IA intensivos en energía. Un estudio de la UC Riverside encontró que la cantidad de agua extraída para actividades de IA podría alcanzar el equivalente a la mitad del consumo anual del Reino Unido para 2027.
El aumento de la demanda de electricidad podría llevar a las empresas tecnológicas de vuelta a energías no renovables
Las empresas tecnológicas han sido durante mucho tiempo grandes inversoras en energía renovable, con el informe ambiental más reciente de Google declarando que compró más de 25 TWh en 2023. Sin embargo, existen preocupaciones de que la creciente demanda de energía como resultado de sus esfuerzos en IA mantendrá en funcionamiento plantas alimentadas con carbón y petróleo que de lo contrario habrían sido dados de baja.
Por ejemplo, en diciembre, los supervisores del condado en el norte de Virginia aprobaron la construcción de hasta 37 centros de datos en solo 2,000 acres, lo que llevó a propuestas para expandir el uso de energía de carbón.
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