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問題在于,這點熱量正在越積越多,多到讓科學家給它起了一個專門的名字:數(shù)據(jù)熱島效應。
2026年3月,劍橋大學計算機科學與技術(shù)系研究員安德烈亞·馬里諾尼領(lǐng)銜的國際團隊,在預印本平臺arXiv發(fā)表了一項迄今最系統(tǒng)的量化研究。他們利用NASA的MODIS衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),追蹤了全球8000余座AI數(shù)據(jù)中心所在區(qū)域從2004年到2024年整整二十年間的地表溫度變化,結(jié)論讓人不安:一座AI數(shù)據(jù)中心投入運營之后,周邊地表溫度平均上升2攝氏度,極端情況下可高達9.1攝氏度,熱效應影響范圍延伸至方圓10公里,而生活在這片熱影響圈內(nèi)的人口,超過3.4億。
數(shù)據(jù)中心的"熱"并不是什么新鮮話題,但AI的崛起讓這個問題的量級發(fā)生了質(zhì)變。
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心運行的是普通服務器,功率密度相對可控。但AI訓練和推理所依賴的GPU集群,功率密度要高出數(shù)倍乃至數(shù)十倍,這些能量最終都以熱量的形式耗散到環(huán)境中。國際能源署的數(shù)據(jù)顯示,全球數(shù)據(jù)中心2024年的電力消耗已超過1000太瓦時,預計到2030年將突破2000太瓦時,其中AI相關(guān)需求增長最為迅猛。
馬里諾尼團隊的研究聚焦的,正是這個"熱"從設(shè)備散出去之后,究竟去了哪里、改變了什么。他們專門選擇位于非高密度城區(qū)的數(shù)據(jù)中心作為分析對象,剔除工廠、道路等其他城市熱源的干擾,讓數(shù)據(jù)中心與周邊地表溫度之間的關(guān)系盡可能清晰。
結(jié)果顯示,數(shù)據(jù)熱島的溫升曲線與城市熱島效應有著驚人的相似性:溫度在數(shù)據(jù)中心核心區(qū)域最高,隨距離增加逐漸衰減,在4.5公里處仍有平均1攝氏度的溫升,直到10公里處才趨于消失。研究還附上了三個具體案例來支撐這一發(fā)現(xiàn),包括墨西哥巴希奧地區(qū)、西班牙阿拉貢省以及巴西塞阿臘州,這三處都是全球重要的數(shù)據(jù)中心聚集區(qū),而這三處在過去二十年內(nèi)都出現(xiàn)了與周邊地區(qū)明顯不同的異常地表溫升趨勢,升溫幅度在2攝氏度到近3攝氏度之間。
這個數(shù)字需要被認真對待。
3.4億,這大約是美國整個國家的人口總量,他們目前就居住在距離某座AI數(shù)據(jù)中心10公里以內(nèi)的地方,正在以某種程度承受著這種額外的熱負擔。
而這僅僅是現(xiàn)在的數(shù)字。房地產(chǎn)服務公司仲量聯(lián)行預測,2025年至2030年間,全球數(shù)據(jù)中心容量將翻一番,其中AI需求將占到新增容量的一半。按照這個速度,未來數(shù)年內(nèi),數(shù)據(jù)熱島覆蓋的人口規(guī)模極有可能大幅擴大。
溫度升高的代價,從來不只是"熱一點"這么簡單。城市熱島效應的研究已經(jīng)積累了大量證據(jù):額外的熱量會推高夏季空調(diào)用電,加劇高溫相關(guān)的心血管和呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病率,對老人、兒童和戶外勞動者的健康影響尤為顯著,還會改變局部降水模式。數(shù)據(jù)熱島效應的物理機制與城市熱島高度一致,其公共健康影響在理論上同樣不可忽視。
對此,研究團隊也提出了若干緩解路徑,從軟件層面的模型壓縮、低碳推理框架,到硬件層面的液冷芯片、被動輻射冷卻涂層,再到數(shù)據(jù)中心余熱回收利用于居民供暖,這些方案技術(shù)上都已有先例。歐洲部分城市已經(jīng)在嘗試將數(shù)據(jù)中心排出的熱量接入城市供熱管網(wǎng),在降低熱排放的同時實現(xiàn)能源的二次利用。
但有一點是確定的:在這些解決方案被大規(guī)模落地之前,AI的算力增長與地表溫升之間的這道等號,還會繼續(xù)成立。每次你使用AI,那臺服務器散出的熱量,正落在某個人的頭頂上。
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