DES MOINES, Iowa – Die Kosten für die Entwicklung eines Produkts mit künstlicher Intelligenz (KI) wie chatgpt können schwer zu messen sein.

Aber eine Sache, die das von Microsoft unterstützte OpenAI für seine Technologie brauchte, war viel Wasser, das aus dem Wassereinzugsgebiet Raccoon und Des Moines River im Zentrum von Iowa, USA, entnommen wurde. United, um einen leistungsstarken Supercomputer zu kühlen, der seinen KI-Systemen dabei half, zu lernen, menschliche Schrift zu imitieren.

Bei ihrem Bestreben, aus der KI-Begeisterung Kapital zu schlagen, haben große Technologieentwickler, darunter Microsoft, OpenAI und google, erkannt, dass die wachsende Nachfrage nach ihren Tools für künstliche Intelligenz mit hohen Kosten verbunden ist, die von teuren Halbleitern bis hin zu erhöhtem Wasserverbrauch reichen.

Über die Details bleiben sie jedoch oft diskret. Nur wenige Menschen in Iowa wussten, dass es der Geburtsort des fortschrittlichsten großen Sprachmodells von OpenAI, GPT-4, war, bis ein hochrangiger Microsoft-Beamter in einer Rede sagte, dass es „im wahrsten Sinne des Wortes neben den Maisfeldern westlich von Des Moines hergestellt wurde“.

Der Aufbau eines großen Sprachmodells erfordert die Analyse von Proben aus einem riesigen Pool von Texten, die von Menschen geschrieben wurden. All diese Computer verbrauchen viel Strom und erzeugen viel Wärme. Um an heißen Tagen kühl zu bleiben, müssen Rechenzentren Wasser pumpen, oft zu einem Kühlturm außerhalb ihrer lagergroßen Gebäude.

Starker Anstieg des Wasserverbrauchs

In seinem neuesten Umweltbericht gab Microsoft bekannt, dass der weltweite Wasserverbrauch zwischen 2021 und 2022 um 34 % auf fast 1,7 Milliarden Gallonen oder mehr als 2.500 olympische Schwimmbäder gestiegen ist. Dies stellt einen starken Anstieg gegenüber den Vorjahren dar, auf den externe Forscher die KI-Forschung zurückführen.

„Man kann mit Recht sagen, dass der Großteil des Wachstums auf KI zurückzuführen ist, (einschließlich) ihrer massiven Investitionen in generative KI und ihrer Partnerschaft mit OpenAI“, sagte Shaolei Ren, ein Forscher an der University of California in Riverside, der eine Berechnung versuchte die Umweltauswirkungen generativer KI-Produkte wie ChatGPT.

In einem Artikel, der voraussichtlich später in diesem Jahr veröffentlicht wird, schätzt das Team von Herrn Ren, dass ChatGPT jedes Mal 500 ml Wasser schluckt, wenn man ihm eine Reihe von 5 bis 50 Fragen stellt. Der Verbrauch variiert je nach Standort der Server und Jahreszeit. Die Schätzung umfasst den indirekten Wasserverbrauch, den Unternehmen nicht messen, beispielsweise zur Kühlung von Kraftwerken, die Rechenzentren mit Strom versorgen.

„Die meisten Menschen sind sich der Nutzung der ChatGPT zugrunde liegenden Ressourcen nicht bewusst“, sagte Ren. Wenn man sich des Ressourcenverbrauchs nicht bewusst ist, können wir keinen Beitrag zur Ressourcenschonung leisten.“

Google meldete im gleichen Zeitraum einen Anstieg seines Wasserverbrauchs um 20 %, was Ren ebenfalls größtenteils auf seine Arbeit im Bereich KI zurückführt.

Der Anstieg von Google verlief nicht einheitlich: In Oregon blieb der Wasserverbrauch stabil, wo sein Wasserverbrauch öffentliche Aufmerksamkeit erregte, während er sich außerhalb von Las Vegas verdoppelte. Google verbrauchte auch viel Wasser in Iowa, wo seine Rechenzentren in Council Bluffs mehr Trinkwasser verbrauchen als anderswo.

Als Antwort auf Fragen von The Associated Press sagte Microsoft diese Woche in einer Erklärung, dass es in die Forschung investiert, um den Energie- und CO2-Fußabdruck von KI zu messen, „während man an Möglichkeiten arbeitet, große Systeme effektiver zu machen, sowohl im Training als auch in Anwendungen.“

„Wir werden unsere Emissionen weiterhin überwachen, den Fortschritt beschleunigen und gleichzeitig den Einsatz sauberer Energie für den Betrieb von Rechenzentren erhöhen, erneuerbare Energien kaufen und andere Anstrengungen unternehmen, um unsere konsequenten Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Wir werden unseren CO2-Fußabdruck reduzieren, einen positiven Wasser-Fußabdruck haben und sein.“ „Zero Waste bis 2030“, heißt es in der Pressemitteilung des Unternehmens.

OpenAI wiederholte diese Kommentare in seiner eigenen Erklärung am Freitag und sagte, es erwäge ernsthaft die bestmögliche Nutzung der Rechenleistung.

„Wir sind uns bewusst, dass das Training großer Modelle energie- und wasserintensiv sein kann“ und arbeiten daran, die Effizienz zu verbessern, sagte OpenAI.

Microsoft verhielt sich bei seinen Projekten diskret

Microsoft tätigte seine erste Milliardeninvestition in das in San Francisco ansässige Unternehmen OpenAI im Jahr 2019, mehr als zwei Jahre bevor das Internet-Startup ChatGPT einführte und eine weltweite Faszination für Fortschritte in der KI weckte. Im Rahmen des Deals würde der Softwareriese die nötige Leistung zum Trainieren der KI-Modelle bereitstellen.

Um zumindest einen Teil dieser Arbeit zu erledigen, wandten sich die beiden Unternehmen an West Des Moines, Iowa, eine Stadt mit 68.000 Einwohnern, in der Microsoft seit mehr als einem Jahrzehnt Rechenzentren für seine Cloud-Dienste aufgebaut hat. Das vierte und fünfte Rechenzentrum soll noch in diesem Jahr eröffnet werden.

„Sie bauen sie so schnell wie möglich“, sagte Steve Gaer, der Bürgermeister der Stadt war, als Microsoft in die Stadt kam. Herr Gaer sagte, das Unternehmen sei vom Engagement der Stadt beim Aufbau öffentlicher Infrastruktur angezogen und habe einen erheblichen Geldbetrag in Form von Steuerzahlungen zur Unterstützung dieser Investition beigetragen.

„Aber wissen Sie, sie haben ziemlich geheim gehalten, was sie dort taten“, fügte er hinzu.

Microsoft gab erstmals im Jahr 2020 bekannt, dass es einen der leistungsstärksten Supercomputer der Welt für OpenAI entwickeln würde, weigerte sich damals, seinen Standort dem AP preiszugeben, sondern beschrieb es als „einzelnes System“ mit mehr als 285.000 herkömmlichen Halbleiterkernen und 10.000 Grafikprozessoren – eine Art Chip, der für Arbeitslasten der künstlichen Intelligenz von entscheidender Bedeutung geworden ist.

Erst Ende Mai gab Microsoft-Präsident Brad Smith bekannt, dass er sein „hochmodernes KI-Supercomputer-Rechenzentrum“ in Iowa ausschließlich zu dem Zweck gebaut hatte, OpenAI in die Lage zu versetzen, sein späteres Modell der vierten Generation, GPT-4, zu trainieren. Das Modell basiert jetzt auf Premium-Versionen von ChatGPT und einigen Microsoft-spezifischen Produkten und hat die Debatte über die Kontrolle der sozialen Risiken von KI beschleunigt.

Experten zufolge kann es aufgrund der großen Datenmengen, die zwischen Verarbeitungskernen übertragen werden müssen, sinnvoll sein, ein KI-Modell an einer Stelle „vorab zu trainieren“.

Die meiste Zeit des Jahres ist das Wetter in Iowa so kühl, dass Microsoft die Außenluft nutzen kann, um den reibungslosen Betrieb des Supercomputers aufrechtzuerhalten und die Wärme vom Gebäude abzuleiten. Erst wenn die Temperatur 29,3 Grad Celsius überschreite, entziehe es Wasser, hieß es in einer Mitteilung des Unternehmens.

Vor allem im Sommer kann es immer noch viel Wasser geben. Im Juli 2022, einen Monat bevor OpenAI bekannt gab, dass es die Schulung zu GPT-4 abgeschlossen hatte, pumpte Microsoft laut West Des Moines Water Works etwa 11,5 Millionen Gallonen Wasser in sein Rechenzentrum in Iowa. Dies entsprach etwa 6 % des gesamten Wasserverbrauchs im Bezirk, der auch die Einwohner der Stadt mit Trinkwasser versorgt.

Im Jahr 2022 heißt es in einem Dokument des öffentlichen städtischen Wasserversorgers West Des Moines Water Works, dass das Unternehmen und die Stadtregierung „zukünftige Rechenzentrumsprojekte“ von Microsoft nur dann in Betracht ziehen werden, wenn diese Projekte „Technologie demonstrieren und implementieren können, um Spitzenwerte deutlich zu reduzieren“. Wasserverbrauch gegenüber dem aktuellen Niveau“, um die Wasserversorgung für Wohn- und andere gewerbliche Zwecke aufrechtzuerhalten.

Microsoft sagte am Donnerstag, es arbeite direkt mit Wasserwerken zusammen, um seinen Bedarf zu decken.