中國(guó)的 AI 戰(zhàn)略：從全球最大電網(wǎng)獲取廉價(jià)電力

美國(guó)發(fā)明了最強(qiáng)大的人工智能模型，并控制著最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)芯片，但中國(guó)在全球人工智能競(jìng)賽中還有一個(gè)王牌可打。

中國(guó)現(xiàn)在擁有世界上最大的電網(wǎng)。在2010年至2024年期間，中國(guó)的電力生產(chǎn)增長(zhǎng)量超過了世界上其他地區(qū)的總和。去年，中國(guó)的發(fā)電量是美國(guó)的兩倍多。一些中國(guó)數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在支付的電費(fèi)還不到美國(guó)數(shù)據(jù)中心的一半。

“在中國(guó)，電力是我們的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，”中國(guó)國(guó)家數(shù)據(jù)管理局局長(zhǎng)劉麗紅在3月份表示。

對(duì)電力霸權(quán)的追求正在改變內(nèi)蒙古的偏遠(yuǎn)地區(qū)，這片類似德克薩斯的開闊地帶現(xiàn)在點(diǎn)綴著數(shù)千個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)，縱橫交錯(cuò)著輸電線路。它們?yōu)楣賳T們描述的新“草原云谷”提供電力，那里有100多個(gè)數(shù)據(jù)中心正在運(yùn)營(yíng)或即將投入運(yùn)營(yíng)。

這僅僅是開始。 摩根士丹利預(yù)測(cè)，到 2030 年的五年間，中國(guó)將在電網(wǎng)項(xiàng)目上投入約 5600 億美元，較前五年增長(zhǎng) 45%。 高盛預(yù)計(jì)，到 2030 年，中國(guó)將擁有約 400 吉瓦的閑置產(chǎn)能，大約是當(dāng)時(shí)全球數(shù)據(jù)中心電力需求的三倍。

美中“電子差距”，正如 OpenAI 現(xiàn)在所稱呼的那樣，已成為美國(guó)科技領(lǐng)袖們的主要關(guān)注點(diǎn)。

微軟首席執(zhí)行官薩提亞·納德拉表示，他的公司擔(dān)心沒有足夠的電力來(lái)運(yùn)行其購(gòu)買的大量芯片。一些公司希望華盛頓能采取更多措施簡(jiǎn)化審批流程或提供財(cái)政支持，以現(xiàn)代化美國(guó)的電網(wǎng)。

在未來(lái)三年內(nèi)，美國(guó)數(shù)據(jù)中心可能面臨 440 吉瓦的電力短缺，相當(dāng)于紐約州夏季的發(fā)電能力，摩根士丹利預(yù)測(cè)，這對(duì)該國(guó)的 AI 雄心構(gòu)成了“嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)”。

在中國(guó)，廉價(jià)的電力幫助包括 DeepSeek 在內(nèi)的 AI 公司以低于美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的成本開發(fā)高質(zhì)量的 AI 模型 。這也有助于中國(guó)克服其國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)芯片性能不足的挑戰(zhàn)。通過大量捆綁這些芯片 ，中國(guó)可以接近匹配由 Nvidia 制造的高級(jí)芯片的性能，但這個(gè)過程需要更多的電力。

周一，特朗普總統(tǒng)宣布將放寬限制，這些限制曾阻止中國(guó)公司購(gòu)買部分英偉達(dá) AI 芯片，允許美國(guó)公司將其 H200 芯片出口到中國(guó)——這些芯片雖不是英偉達(dá)最好的，但比中國(guó)最好的芯片更強(qiáng)大。

內(nèi)蒙古遍布著輸電線路，包括烏蘭察布市周邊地區(qū)

中國(guó)的電力發(fā)展源于2021年政府公布的一項(xiàng)計(jì)劃，名為“東數(shù)西算”。該計(jì)劃旨在利用國(guó)家西部的豐富電力資源，滿足東部地區(qū)由人工智能驅(qū)動(dòng)的需求。中國(guó)還計(jì)劃在2028年前連接數(shù)百個(gè)數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建一個(gè)共享的全國(guó)性計(jì)算池——一些人稱其為“國(guó)家云”。

數(shù)十億美元的計(jì)劃支出，加上一些未被充分利用的電力和數(shù)據(jù)中心產(chǎn)能，引發(fā)了產(chǎn)能過剩和市場(chǎng)泡沫的擔(dān)憂， 正如美國(guó)那樣 。

這兩個(gè)國(guó)家的挑戰(zhàn)在于，數(shù)據(jù)中心，包括許多用于人工智能的數(shù)據(jù)中心，消耗的電力比以往任何時(shí)候都要多，而且很難知道最終需要多少電力。開發(fā)人工智能是一個(gè)耗電的過程，每個(gè)聊天機(jī)器人用戶的查詢都需要電力來(lái)驅(qū)動(dòng)人工智能模型進(jìn)行回答。

預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)的數(shù)據(jù)中心每年將消耗的電力將相當(dāng)于整個(gè)法國(guó)的電力消耗量。

美國(guó)數(shù)據(jù)中心的電力需求更大。根據(jù)國(guó)際能源署的數(shù)據(jù)，去年美國(guó)數(shù)據(jù)中心占全球數(shù)據(jù)中心電力消耗的45%，而中國(guó)占25%。

烏蘭察布郊外的太陽(yáng)能發(fā)電廠

中國(guó)已為太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電廠以及水電站項(xiàng)目提供資金。

電力博弈

中國(guó)擴(kuò)大電網(wǎng)的進(jìn)程可追溯到20世紀(jì)70年代。

國(guó)有企業(yè)建設(shè)了數(shù)百座燃煤電廠。后來(lái)，他們押注可再生能源，資助了龐大的水電站項(xiàng)目、太陽(yáng)能田和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。

由于最佳位置往往遠(yuǎn)離東部人口中心，中國(guó)還建設(shè)了世界上最大的超高壓輸電線路網(wǎng)絡(luò)，據(jù)國(guó)家媒體報(bào)道，自2021年以來(lái)已投資超過500億美元。

中國(guó)目前擁有3.75太瓦的發(fā)電能力，是美國(guó)發(fā)電能力的兩倍多。

根據(jù)世界核能協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，中國(guó)正在建設(shè)34座核反應(yīng)堆，另有近200座已規(guī)劃或提議建設(shè)。在西藏，中國(guó)正在建設(shè)世界上最大的水電站項(xiàng)目，其發(fā)電能力可能是三峽大壩的三倍。

根據(jù)中國(guó)國(guó)家能源局的數(shù)據(jù)，中國(guó)的數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在可以通過長(zhǎng)期購(gòu)買協(xié)議以每千瓦時(shí) 3 美分的低廉價(jià)格獲取電力。

而在美國(guó)，負(fù)責(zé)弗吉尼亞州北部等市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)商通常需要支付每千瓦時(shí) 7 到 9 美分，房地產(chǎn)咨詢公司 Site Selection Group 的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)合伙人邁克爾·拉雷什德表示。

在美國(guó)，一些科技公司正在為其數(shù)據(jù)中心建設(shè)自己的發(fā)電廠 ，而特朗普則承諾要與中國(guó)同步進(jìn)行電力建設(shè)。白宮一名女發(fā)言人表示，總統(tǒng)的議程將使該國(guó)能夠“在贏得人工智能競(jìng)賽的同時(shí)，降低能源價(jià)格并提高電網(wǎng)效率”。

美國(guó)擴(kuò)大電網(wǎng)面臨挑戰(zhàn)。11 月的一封信中，太陽(yáng)能行業(yè)協(xié)會(huì)告知能源部，美國(guó)作為全球 AI 領(lǐng)導(dǎo)者的地位“受到繁重且不穩(wěn)定的許可政策以及輸電能力不足的阻礙”。該行業(yè)協(xié)會(huì)表示，包括美國(guó)數(shù)據(jù)中心主要承載地在內(nèi)的 18 個(gè)州，其計(jì)劃中的太陽(yáng)能和儲(chǔ)能能力超過一半面臨被阻止的風(fēng)險(xiǎn)。

烏蘭察布市一座紀(jì)念濟(jì)寧戰(zhàn)役的紀(jì)念碑

云谷

烏蘭察布市和內(nèi)蒙古鄰近的霍林郭勒縣，位于北京西北約200英里處，被指定為政府“東數(shù)西算”計(jì)劃中的八個(gè)中心之一。許多地區(qū)因其廉價(jià)電力而獲選。該計(jì)劃還旨在將投資引入中國(guó)內(nèi)陸較貧困的地區(qū)。

官員已要求企業(yè)僅在樞紐地區(qū)建設(shè)新的數(shù)據(jù)中心，優(yōu)先進(jìn)行監(jiān)管審批和土地征用。數(shù)據(jù)中心有時(shí)只需支付一半的電費(fèi)，其余部分由政府補(bǔ)貼。

在烏蘭察布，當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)機(jī)會(huì)的缺乏導(dǎo)致2019年至2024年間人口減少四分之一，降至160萬(wàn)人。如今，許多人嗅到了機(jī)遇。

該地區(qū)涼爽的氣溫非常適合數(shù)據(jù)中心，減少了使用空調(diào)和水的冷卻需求。開闊的景觀適合建設(shè)太陽(yáng)能和風(fēng)能農(nóng)場(chǎng)。

“隨著所有未來(lái)的數(shù)據(jù)中心都建在這里，情況應(yīng)該會(huì)逐年好轉(zhuǎn)，”在霍林格爾數(shù)據(jù)中心群附近經(jīng)營(yíng)餐館的沈志勇說(shuō)道。

烏蘭察布的地區(qū)生產(chǎn)總值在過去五年中增長(zhǎng)了50%。從2019年到去年，數(shù)據(jù)中心和其他信息技術(shù)服務(wù)的用電量增長(zhǎng)了700%以上。當(dāng)?shù)卣硎荆刂?月，該市已吸引350億美元的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)投資。

11月份沿國(guó)道110行駛，從烏蘭察布市中心向東，可以看到快速的變化。道路一側(cè)的建筑半荒廢，只有幾家簡(jiǎn)陋餐館和賣香煙的小店還在營(yíng)業(yè)。

烏蘭察布市是政府“東數(shù)西算”計(jì)劃中的八個(gè)樞紐之一

另一邊是一家由 Centrin Data 運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)中心，該公司也在該地區(qū)豎立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能板。這家數(shù)據(jù)中心在破土動(dòng)工僅 16 個(gè)月后便開始運(yùn)營(yíng)，為北京的客戶提供云計(jì)算服務(wù)。

蘋果 、 阿里巴巴和華為也在該鎮(zhèn)設(shè)有數(shù)據(jù)中心，而包括電動(dòng)汽車生產(chǎn)商小鵬汽車在內(nèi)的公司則在那里訓(xùn)練人工智能模型和處理人工智能工作負(fù)載。

在烏蘭察布市約兩個(gè)半小時(shí)車程的皇城，國(guó)家電力巨頭中國(guó)華電去年開始為一組數(shù)據(jù)中心建設(shè)電力基礎(chǔ)設(shè)施。今年，這個(gè) 2.3 億美元的項(xiàng)目開始為中國(guó)最大的電信運(yùn)營(yíng)商和云計(jì)算初創(chuàng)公司 Paratera 提供數(shù)據(jù)中心供電。

為了彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)芯片與美國(guó)相比的落后，華為、阿里巴巴、百度等中國(guó)企業(yè)試圖通過將成千上萬(wàn)的中國(guó)芯片捆綁在一起的系統(tǒng)來(lái)提升計(jì)算能力。

讓這么多芯片高效協(xié)同工作需要尖端的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和復(fù)雜的調(diào)度算法——這項(xiàng)任務(wù)如此具有挑戰(zhàn)性，以至于英偉達(dá)兩年前因成本、功耗過高和可靠性問題而放棄了使用256顆芯片的系統(tǒng)的生產(chǎn)。

在一種流行的機(jī)器學(xué)習(xí)指標(biāo)下，華為的 CloudMatrix 384 系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了 384 塊其 Ascend 芯片，其計(jì)算能力比包含 72 塊 Blackwell 芯片的英偉達(dá)旗艦系統(tǒng)高出三分之二。但據(jù)研究公司 SemiAnalysis 的研究，它的耗電量是后者的四倍。

烏蘭察布的一個(gè)華為數(shù)據(jù)中心

使用過華為捆綁系統(tǒng)的工程師表示，該系統(tǒng)安裝和操作復(fù)雜，并且根據(jù)一些人的說(shuō)法，對(duì)于訓(xùn)練大規(guī)模 AI 模型來(lái)說(shuō)不夠?qū)嵱煤土鲿场?/p>

據(jù)中國(guó)科技公司的人士稱，這種策略能夠奏效的主要障礙是中國(guó)無(wú)法足夠快地生產(chǎn)其最好的芯片。美國(guó)的出口管制也限制了獲取先進(jìn)芯片制造設(shè)備。中國(guó)公司已經(jīng)發(fā)展出規(guī)避出口管制的方法，包括通過地下渠道購(gòu)買美國(guó)芯片，以及利用中國(guó)境外的數(shù)據(jù)中心芯片。

分析師預(yù)測(cè)高端芯片的短缺將持續(xù)至少幾年。尚不清楚中國(guó)將購(gòu)買多少英偉達(dá)的 H200 芯片，以及出口限制的變化將如何改變局勢(shì)。

中國(guó)政府表示致力于發(fā)展自己的先進(jìn)芯片。

“在短期內(nèi)，中國(guó)缺乏尖端芯片產(chǎn)能的約束比美國(guó)的電力瓶頸更為嚴(yán)格，”伯恩斯坦半導(dǎo)體分析師林慶元表示。他說(shuō)，中國(guó)的電力產(chǎn)能至少讓它還能參與競(jìng)爭(zhēng)。

“人工智能競(jìng)賽持續(xù)得越久，”林和他的同事在一份報(bào)告中寫道，“中國(guó)縮小差距的機(jī)會(huì)就越多。”

Grace Zhu 撰寫了這篇文章。