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AI 資料中心黑暗、反烏托邦世界的內幕 為了驅動 AI 的競賽，已經重塑了現實世界。 作者：Matteo Wong
三哩島的冷卻塔，直到最近才成為美國核能產業的紀念碑。
當我們開車穿過西南孟菲斯時，KeShaun Pearson 告訴我把車窗降下來—我們的目的地最好用味覺去感受，而不是用眼睛去看。 沿途，我們右邊經過一座廢棄的燃煤電廠，左邊則是一座正在運作的發電廠，配備了巨大的天然氣渦輪機。 Pearson，身為 Memphis Community Against Pollution 的執行長，正帶我前往他家鄉最新的工業大型專案。 空氣中已經瀰漫著煤灰、汽油和柏油的味道。 然後我感覺到一種搔癢感滑入我的鼻孔，並進入我的喉嚨，好像我快要感冒了。 隨著我們靠近，我聽到吊車和卡車的隆隆聲，然後從一片樹叢後面，出現了一片電塔林。 最後，我看到了它—一個白色牆壁的格納庫，比十多個足球場還要大，Elon Musk 打算在這裡創造神。 這就是 Colossus：一個由 Musk 的人工智慧公司 xAI 用於訓練 Grok 的資料中心，Grok 是世界上最先進的生成式 AI 模型之一。 訓練這些模型需要驚人的能量；如果 Colossus 以全功率運行一年，將會消耗 20 萬戶美國家庭的電力。 Musk 在 X 上寫道，當 Colossus 完全運營時，這座設施以及附近的其他兩座 xAI 資料中心將需要近兩千兆瓦的電力。 這些設施每年可能消耗的電力，將會是西雅圖市的兩倍。 為了讓 Colossus 快速啟動，xAI 建立了自己的發電廠，根據 Southern Environmental Law Center 獲得的影像資料，設置了多達 35 具天然氣渦輪機—這些可能是造成霧霾的主要來源的鐵軌車大小引擎。 Pearson 在我們開車經過該設施時咳嗽了。 我的喉嚨搔癢感加劇，我把車窗關上了。 xAI 的競爭對手們都在建造類似大型的資料中心，以開發他們最强大的生成式 AI 模型；大量的電力將會湧入佔用幾個城市街區的設施。 這些公司主要不是透過撰寫更精良的程式碼，而是透過讓它們變得更大來提高他們的聊天機器人「更聰明」：將更多資料塞入使用更多電力的更強大的電腦晶片中。 OpenAI 宣布了需要超過 30 千兆瓦總電力的設施計畫—這比新英格蘭地區有史以來記錄的最大電力需求量還要多。 自從 ChatGPT 在 2022 年 11 月推出以來，Amazon、Microsoft、Meta 和
Google 的市值已突破 6000 億美元，其中大部分資金投入到資料中心建設上，甚至在調整通貨膨脹後，其花費也超過了政府建造整個州際公路系統的預算。「這些是歷史上單一消費電力最高的點。」普林斯頓氣候模型專家 Jesse Jenkins 告訴我。
即使是保守的分析預測，科技產業在十年內將向美國電網增加相當於 40 個西雅圖的負載；更激進的預測則認為，半個時期內就會增加到 60 個。根據國際能源總署能源投資分析師 Siddharth Singh 的說法，到 2030 年，美國資料中心將消耗比所有重工業總和更多的電力，包括水泥、鋼鐵、化工、汽車和其他工業設施。其中大約一半的需求將來自為生成式 AI 專門設計的資料中心——例如 ChatGPT 這類能產生文字和圖像、解決複雜數學問題，或許有一天也能促進科學發現的程式。
Elon Musk 的資料中心 Colossus，位於孟菲斯，一年耗電量相當於 20 萬戶美國家庭。（Landon Speers 為《The Atlantic》）
為了驅動 AI，能源和科技公司正轉向使用化石燃料，他們認為這些燃料比風能、太陽能或核能更可靠且更容易取得。當被問到資料中心所需的能源應該從哪裡來時，OpenAI CEO Sam Altman 反覆表示：「短期：天然氣。」（OpenAI 和 The Atlantic 有企業合作關係。）路易斯安那州的一家公用事業公司計畫興建三座天然氣發電廠，為 Meta 的資料中心供能，該資料中心完工後將成為本半球中最大的資料中心之一。燃煤電廠的壽命也正被延長，以供新的資料中心使用。而且，IEA 估計到 2030 年，資料中心排放量可能增加超過兩倍，成為全球溫室氣體增長最快的來源之一。
樂觀的觀點是，到那時，先進的核反應堆將消除許多新的化石燃料發電廠，而 AI 工具將發明能夠解決氣候危機的技術。這說不定會發生。但今天，「市場已經趨於：現在先加氣，然後再加核」，Jenkins 這麼說。換句話說，如果天然氣渦輪機似乎能提供通往 AI 強化未來的最便捷途徑，那麼乾淨的空氣可能得再等一陣子。
資料中心是一個充滿矛盾的星球：沒有運動的熱量、沒有人的庇護所、沒有天空的光線。「網際網路的生命線基本上正流經這些地點」，Equinix 的商業長官 Jon Lin 在維吉尼亞州 Loudoun County 的 Equinix 設施中告訴我，Equinix 是全球最大的資料中心公司之一。Lin 身後，有人戴著綠色連帽衫，在排列成排的發出嗡嗡聲的、冰箱大小的機櫃上調整電腦晶片，這些機櫃位於資料中心的地板上。沒有窗戶，以確保設施的安全並防止太陽的熱量。當我們沿著機櫃走廊時，感應式燈光照亮了道路。更遠的地方，只有微弱的藍光和閃爍的電腦設備穿透了黑暗。
自從第一個資料中心在 20 世紀中葉建立以來，它們的目的始終如一：將電腦設備緊密地堆疊在一起，以盡可能高效地儲存和傳輸資訊。但它們的規模卻大幅成長。最初的資料中心僅僅是容納大型電腦的大房間。隨著 1990 年代網際網路的興起，後方的電腦讓出了大樓的位置，例如 Lin 和我所站立的這棟建築——這些設施讓我們能夠串流電影、交易股票、儲存
醫療記錄、管理供應鏈，以及做出軍事決策。現在，AI 競賽需要龐大的運算能力，這導致了更大的資料中心，裡面充滿了更耗電、更易過熱的電腦晶片。 閱讀：AI 繁榮的命脈
在傳統資料中心，機櫃由工業風扇降溫——當我們走進 Equinix 的設施時，我感覺到臉頰上持續的微風——而屋頂上的冷卻塔最終會排出熱量。生成式 AI 資料中心的機櫃使用的電力是傳統的數十倍。Lin 帶我參觀了 Block（擁有 Square 和 Cash App 的公司）使用的專為 AI 打造的機櫃列，這些機櫃散發出的熱量足以讓我冒汗；為了降溫，水會流到放置在機櫃內晶片上方的特殊金屬板上。AI 資料中心內充滿了類似的設備，冷卻數千個機櫃可能需要大量的水。例如，來自孟菲斯水務局的公開記錄顯示，Colossus 的地址在 9 月份單獨使用了超過 1100 萬加侖的水，相當於 150 戶家庭在一年內使用的水量。當資料中心的冷卻設備發生故障時，螺旋上升的高溫與潮濕的空氣結合，產生了罕見的氣象現象：室內雨。
將伺服器放置在相同或鄰近的建築物中，可以實現無縫且快速地交換資訊，而 Loudoun County 擁有全球最高的資料中心集中度，目前已有 199 個正在運營，還有大約 30 個正在興建中。根據一份報告，全球 13% 的資料中心容量被壓縮到該縣 520 平方英里的面積內。其中一個特別密集的區域被稱為「資料中心巷」（Data Center Alley）。
位於維吉尼亞州 Loudoun County 的資料中心電腦晶片機櫃（Landon Speers 拍攝於 The Atlantic）
維吉尼亞州北部為全國其他地區可能面臨的 AI 浪潮提供了一個預覽。Loudoun County 正在耗盡空間，但新的資料中心樞紐正在鳳凰城、亞特蘭大和達拉斯等地湧現。Amazon 和 Meta 正在分別在印第安納州和路易斯安那州建造 AI 資料中心，每個資料中心都需要超過 2 千兆瓦的電力，是標準設施的數十倍。OpenAI 提議美國建立「AI 經濟區」：到處都是小 Loudoun。
當我和 Piedmont Environmental Council 的土地利用主任 Julie Bolthouse 一起開車進入資料中心巷時，她解釋了如何區分資料中心和倉庫：屋頂上的冷卻塔、一側的數十台備用柴油發電機、沒有窗戶（或假窗，由混凝土牆背後的裝飾玻璃板組成）。不過，似乎沒有任何倉庫，我放棄了數目，因為無法分辨一個設施何時結束，下一個設施何時開始。Bolthouse 協助運營一個旨在減緩維吉尼亞州各地資料中心發展的聯盟，但在 Loudoun County，已經太遲了。有太多的資料中心正在…
就在 Dulles International Airport 北邊正在興建的區域，堆滿新挖的泥土，形成一座座土丘，高聳於道路之上，橘色的塵土也染紅了空氣。如果 Musk 成功地殖民火星，火星地球化的早期階段可能就會如此。
這個迷宮的設計者是 Buddy Rizer，Loudoun 長期經濟發展部門的執行長。Rizer 透過法規和州稅務優惠來吸引資料中心進駐，在我們見面時，他在辦公室裡告訴我，自 2009 年以來，至少有時會有一個資料中心正在興建中。資料中心通常只有幾十名員工在操作，但興建它們卻帶來了穩定的就業機會。它們也為該縣提供了近 40% 的預算，有助於支付警察、學校和公園的費用，而自 2010 年以來，人口也穩步增長。
Rizer 說，我們周圍 1.5 英里的範圍內有 12 個變電站：小型的金屬支柱和電線叢，將高壓電轉換成您用來為 iPhone 充電或，在此情況下，運作資料中心的形式。我們周圍聳立著高聳的輸電塔，上面拉著高壓輸電線，將原始電力從發電廠輸送到這些變電站；它們像一個樹冠，或是一張蜘蛛網，覆蓋著 Loudoun。跟隨任何一條電纜足夠長，您很可能會到達一個資料中心。
在未來幾年裡，AI 競賽預計將成為推動美國電力需求成長約 2% 年成長的主要力量，而這項成長在過去近二十年來一直停滯不前。全國來看，這並非危機，但在區域而言，可能就是。Dominion Energy，維吉尼亞州的主要電力公司，預測每年成長 5.5%，到 2039 年整體電力需求將翻倍。Dominion 的發言人 Aaron Ruby 告訴我，該公司正在準備應對這股浪潮，但他坦率地談到了挑戰：「我們正在經歷自二戰後以來最大的電力需求成長。」到本世紀末，訓練業界最强大的 AI 模型可能需要像數百萬美國家庭一樣多的電力。
自 2023 年以來，中國宣布了數百個資料中心，並且還計劃在海洋底部和沙漠中建造額外的設施。中國在 AI 競賽中的最大優勢，並不在於其軟體工程師的才能或資料中心的數量，而在於其豐富的能源：在
2024 年，該國的電力產量幾乎與美國、歐洲和印度加總的產量相當。 川普總統已宣布該國正處於「能源緊急狀態」，並公開呼籲建造更多發電廠，以使美國能在人工智慧競賽中獲勝。OpenAI 的一位高階主管告訴我，美國需要動員其所有可用的資源——太陽能板、天然氣渦輪機、核反應爐。而 OpenAI 的主要競爭對手 Anthropic 則發布了一份報告，主張美國應簡化數據中心和發電廠的許可程序，以跟上中國的步伐。
但這場由網路驅動的能源危機尚未成形：當光纖纜線在 1990 年代在 Loudoun 鋪設時，能源公司建造了更多燃煤和燃氣發電廠。「多挖煤—個人電腦即將來臨」，《福布斯》雜誌在 1999 年刊登了這樣的標題。當需求未到時，該國便剩下天然氣發電廠過剩，以及多家破產的能源公司。
生成式人工智慧的興盛，也可能只是泡沫。這項技術仍然非常昂貴，主要原因是先進電腦晶片成本高昂，而且沒有任何人工智慧公司提出令人信服的商業模式。其中一條通往獲利的途徑可能是更有效率的演算法——這將排除對新建天然氣發電廠的需求。而且，如果人工智慧不像專家預測的那麼具有變革性，那麼大量數據中心可能會閒置或未完成——成為從未實現的未來的廢墟。
無論如何，加速為數據中心供電的浪潮已經使美國擴大對化石燃料的依賴。
在她位於西南孟菲斯的一棟單層紅磚住宅後方，Sarah Gladney 種番茄，當藤蔓在去年夏天過早枯萎時，她心中有疑犯。「當早晨風起時，我可以聞到它」，Gladney 告訴我，點頭示意 Colossus 的方向。她的一位鄰居，Marilyn Gooch 告訴我，數據中心的渦輪機讓她不確定是否應該讓她的孫子們來訪。
他們的社區，Boxtown，因以前被奴隸使用的鐵路貨車而得名，至今仍幾乎完全由黑人居民組成。幾乎所有的重工業都設在此附近——污水處理設施、煉油廠、燃煤發電廠。Colossus 毗鄰鋼鐵廠和卡車及鐵路貨運站，佔據了舊烤箱工廠的船體。Boxtown 周邊的平均壽命低於全國平均水平五年以上，而西南孟菲斯地區的癌症風險是全國的四倍。KeShaun Pearson 和我聞到的味道可能並非 Colossus 本身；xAI 選擇了一個已被重工業嚴重侵擾的區域，因此該設施渦輪機的任何廢氣都會與普遍存在的霧霾混合。
在孟菲斯西南邊的 Boxtown 社區，許多居民和民選官員直到 Colossus 項目進行到一半時，才意識到這個專案正在興建中。（Landon Speers for The Atlantic） Colossus 的興建速度極快，許多 Boxtown 居民和民選官員直到專案進行到一半時，才不知道發生了什麼事。施工工程於 2024 年 5 月開始，隔月正式宣布專案。Gladney、Pearson，以及他的弟弟 Justin（他在田納西州議會代表該選區）在 6 月某天得知這個專案。到勞動節週末，距離那場記者會不到三個月，Colossus 就已經開始運轉。 該公司安裝了自家的燃氣渦輪機，因為這樣比等待當地電網更快，並且辯稱在未取得許可的情況下運轉渦輪機是可以接受的，因為渦輪機只會運轉一年內，但南方環境法律中心（Southern Environmental Law Center），代表 NAACP，在一封信中對此提出抗議，揚言要對該公司提告。（xAI 之後已獲得 15 台渦輪機的許可，並據報導正在運轉 12 台。）同時，居民表示自 xAI 進駐以來，呼吸道問題開始惡化。 去年 6 月，當孟菲斯市政府委託的一項分析報告發現 Boxtown 和兩個其他測試地點的污染物「沒有危險水平」時，SELC 批評了這項研究的方法。利用衛星數據，田納西大學諾克斯維爾分校的研究人員發現，自 Colossus 公開發布以來，Colossus 附近的二氧化氮（NO2）水平——二氧化氮會造成霧霾，並與哮喘和其他呼吸道問題有關——已顯著升高。（xAI 在其網站上表示，將安裝技術以減少渦輪機的污染排放。謝爾比郡衛生部門（Shelby County Health Department）、孟菲斯市長辦公室以及大孟菲斯商會（Greater Memphis Chamber of Commerce）都沒有回應關於 Colossus 的環境影響和 xAI 在孟菲斯的存在等一系列問題；大孟菲斯商會則拒絕評論。） 燃化燃料已成為全國數據中心的首選能源。OpenAI 位於德州的 Stargate 數據中心，也有自己的燃氣發電廠。雪佛龍（Chevron）和埃克森美孚（Exxon）正試圖將天然氣設施直接連接到數據中心，而全球三大天然氣渦輪機製造商都將其產品宣傳為數據中心的便捷能源。亞利桑那公共服務公司（Arizona Public Service）資源規劃主管 Michael Eugenis 告訴我，由於數據中心的龐大需求，該公司正在增加比原本更多的燃化燃料容量；天然氣也將為 Microsoft、Amazon 和 Oracle 的數據中心供電。 輸電線，例如孟菲斯的這些，將電力傳輸到電網——包括到數據中心。（Landon Speers for The Atlantic） 2025 年初，一家與 xAI 有關的公司購買了一座前倉庫以及 Colossus 南邊近 200 英畝的土地，以設立另一個數據中心。
Colossus II. 在一個平日的下午，靠近工地的道路上擠滿了車輛——不是卡車和叉車，而是排列在鄰近公立學校外，等待接送孩子的汽車。一個 xAI 關聯公司在密西西比州購買了一座退役的 Duke Energy 發電廠，距離該設施約一英里，並提交了在該地點運營 41 具天然氣渦輪機的申請。這些渦輪機每年排放的二氧化碳量可能超過舊金山（San Jose）市的排放量。
在蘇斯奎哈納河（Susquehanna River）上的一个小島上，就在賓夕法尼亞州哈里斯堡（Harrisburg）以南，我看到另一種為人工智慧（AI）繁榮提供動力的途徑。我頭頂上聳立著四個米黃色的沙漏形結構，每個結構高約 365 英尺：三哩島（Three Mile Island）的冷卻塔，那是美國歷史上最嚴重的核災地點。1979 年 3 月 28 日，該設施才剛啟用幾年，全國各地都在建造核能反應堆。但一系列機械和人為錯誤導致其中一個反應堆，Unit Two 的核心迅速過熱並洩漏放射性物質。對人類健康和環境的影響微乎其微，但與七年後切爾諾貝爾（Chernobyl）的災難一起，部分熔毀轉變了公眾對核能的觀感。
三哩島的 Unit One 完好無損，在經過短暫的中斷後，繼續運營至 2019 年。到時，天然氣太便宜了，法規環境也不太友善，損失——數億美元——對於擁有 Unit One 的 Constellation Energy 來說，維持該工廠運營是不可行的。
來自 2023 年 3 月號：Jonathan Rauch 探討核能的真正障礙 從未有人成功讓完全關閉的美國核電廠重新啟動，但 2024 年秋季，Constellation 宣布將會這麼做。微軟（Microsoft）已同意從 Unit One 購買電力，以供其資料中心在未來二十年間使用，這項保證讓 Constellation 能夠支出重新啟動該工廠所需的 16 億美元。這絕對是人工智慧時代的風向標：專家長期以來認為，我們需要乾淨的核能來減少電網現有的碳足跡。相反，三哩島將有助於抵消來自單一公司的新排放源。
Constellation 現在正在反轉它為了除役反應堆而採取的步驟：重新申請執照、恢復設備、重新培訓人員。Dave Marcheskie，一位社區關係經理，在一個可以俯瞰核反應堆的會議室裡向我解釋了這些，這個反應堆位於一棟看起來像大型穀倉的建築裡。他的身後，一個計時器倒數到啟動時間：650 天，零小時，42 分鐘和一秒。
隨著對無碳電力需求的日益緊迫，美國人不得不再次審視核能，而 AI 的蓬勃發展也為這個產業帶來了富有的贊助者和一大群科技吹捧者。Meta 和 Amazon 正在從大型核電廠購買電力，幾乎所有主要的資料中心公司都在投資實驗性的核技術——尤其是小型模組化反應堆 (small modular reactors)，理論上可以使核分裂更便宜、更容易部署。 閱讀：核能的新一輪審判 當然，核能也有其缺點。廢料具有放射性，必須幾乎永久地儲存，而 2011 年日本福島 (Fukushima) 廠的熔毀事件提醒了我們核反應堆可能有多麼危險。但燃燒化石燃料所帶來的危險是更為迫在眉睫的。
在三哩島 (Three Mile Island)，Marcheskie 帶我下到走廊，進入實際的發電廠。管道、管子和巨大的機器排列在地面和天花板上；一個三葉草標誌警告說，一個大型水箱可能含有放射性物質。電梯壞了，所以我們爬了幾層樓，到了一個足球場大小的房間，三哩島的所有電力都將從這裡流出。鷹架和貨櫃散落在排列成一排的綠色半圓柱體周圍。一旦發電廠重新啟動，鄰近反應堆中被撕裂的鈾原子將產生大量的熱，將水汽化成蒸汽，以 1,800 轉/分鐘的速度旋轉這些圓柱體內的葉片，從而產生數百兆瓦的電力。
這一切將從附近的控制室進行協調，牆壁上排列著數百盞燈和開關，顏色是暗綠色。輪班經理 Bill Price 解釋說，主控面板的一半控制核反應堆，另一半控制渦輪機。在中間是所有控制中最重要的一個：一個紅色按鈕可以關閉反應堆，上面有一個完全相同的備用按鈕。Price 說，在緊急情況下，你會按下兩個按鈕。我把手指放在每個按鈕上，然後按了下去。
Three Mile Island 一號機的原始控制室將在反應器重新啟動時再次投入運作。（Landon Speers for The Atlantic） 這裡產生的少量電力將用於支持該廠房。 Microsoft 將會透過電力購買合約（一種公司用來購買無碳電力以匹配其設施從電網汲取的電力的機制）購買剩餘電力。在 Three Mile Island 產生的電力將有助於抵消維吉尼亞州和伊利諾州資料中心使用的能源；Microsoft 表示，他們購買的清潔能源足以匹配他們所有的電力消耗，Google、Amazon 和 Meta 也一樣。這些公司也在投資水力發電、地熱發電廠和太陽能板；Google 正在探索在太空中建造資料中心，以實現無雲端遮蔽的太陽能獲取。
閱讀：目前，只有一種好的方法可以為 AI 供電
儘管如此，科技公司堅持認為，核能和其他清潔技術無法部署得足夠快以滿足其需求。川普總統已經簽署行政命令，加速天然氣和燃煤電廠的許可程序，以支持資料中心。然而，中國在 AI 競賽中的能源優勢來自核反應爐和太陽能板，而不是煤炭和石油；該國正在建造全球近兩thirds的新太陽能和風能容量。
美國仍然可以迎頭趕上，這要歸功於 Google 和 Microsoft 等公司的私人投資。美國計劃中的大多數電力發電量將會是無碳的，Jenkins，這位普林斯頓氣候模型專家告訴我，在可再生能源上運行資料中心是可行的。同時，天然氣渦輪機的訂單已經積壓到如此程度，在未來幾年內獲得一台渦輪機幾乎是不可能的。
目前，更明智地利用現有電力來源，而不是建造新的，或許就是 AI 產業所需要的全部。電力網是為了應對尖峰需求而設計的——夏季午後的冷卻、冬季早晨的供暖——但大部分時間它們的運轉都在遠低於最大容量。杜克大學的研究人員表明，如果資料中心在某些尖峰時段減少電力消耗，將會釋放足夠的電力來容納本國計劃中的資料中心，足夠使用多年。Google 和 xAI 已經簽署協議以實現這一點。
那種策略將讓科技公司得以持續建造更多資料中心，而無需等待電力公司擴大電網。時間，而非金錢或電力，是人工智慧產業的主要貨幣。Google、Microsoft 以及它們的競爭對手，都能負擔花費創紀錄的鉅款，但短期內沒有財務回報，但他們卻無法允許彼此落後。
時間也是 Microsoft 與 Three Mile Island 協議最大的問題，該協議的重新啟動耗費了數年時間。當我們離開設施時，Marcheskie 帶領我向南，經過米黃色的塔樓，並穿過籠罩在河面上的霧氣。在某個時刻，我們經過一組混凝土桶，這些桶在我們抵達時沒有引起我的注意。Marcheskie 告訴我，這些桶裡裝著 Unit One 45 年營運期間產生的所有核廢料。或許有一天，這樣的容器也會環繞在 Colossus 和 Stargate 周圍。
人工智慧很可能徹底改變人類的思考和工作方式，但它也正將我們推向另一個轉捩點。我們可以透過強化過去的能源系統來實現這項技術的潛力，或者我們可以抓住機會，將電網推向無碳排放的未來。為了實現這一目標，一個喜歡以曲速飛行（warp speed）運作的產業，必須發展一種它嚴重缺乏的品質：耐心。
這篇文章刊登於 2026 年 4 月的紙本版雜誌，標題為 “Insatiable”。
這篇文章由 calibre 從 https://www.theatlantic.com/magazine/2026/04/ai-data-centers-energy-demands/686064/ 下載。 | Section menu | Main menu |