没有电池就没有AGI

本文来自：未尽研究 （ID：Weijin_Research），作者：未尽研究，题图来自：特朗普的《大漂亮法案》，让马斯克最不爽的，可能还不是对电动车下手，而是向储能下手。而对储能下手，就是对AI下手。电池储能本来就不便宜。此前，参众两院两个版本的法案，都计划对包括电池在内的新能源动手。据律所McGuireWoods的对比，最后一刻达成的法案，可谓是网开一面，不再额外对新能源加税，只要满足开工时间和关键材料占比等条件，补贴退坡也可以适当延后。马斯克应该稍微可以缓一口气。AI数据中心需要一个新型的电力系统。它要变得更为绿色，需要解决新能源发电与并网的时空不平衡性——加州一天之内的峰谷波动就达到了30%——也就需要储能的帮忙。但这还不是唯一的关键。传统电网所面临的更大更直接的挑战在于，AI数据中心负载的瞬间波动幅度，超过了目前电网承载能力。用马斯克的话说，电池储能对于消除这种功率波动至关重要，足以决定AI训练的成败。事实上，从电网侧的视角出发，它们更担心AI数据中心负载突然“消失”，输入电压骤降，将导致名为低电压穿越（LVRT）的故障，电网就会“临时跳闸”，多来几次，就会“永久跳闸”。这个时候，数据中心反倒可以启动配套的备用发电系统，但电网却失去了数百兆瓦或数千兆瓦的电力负荷，整个电网的电压、电频将超过“安全区”，进而引发整张电网的大停电。类似今年西班牙发生的大停电。无论是xAI，还是谷歌与Meta，他们都很清楚AI数据中心与云数据中心，根本不是同一个物种。谷歌证实，两者的负载波动差异可高达十倍。在谷歌旗下的数据中心执行现实任务时，传统云数据中心的负载波动大致在1.5兆瓦（MW）左右，而AI数据中心则达到了15兆瓦。AI数据中心负载的瞬间高度的波动性，在预训练阶段体现得尤为明显。去年，Meta训练完Llama 3.1，曾披露过自己所遇到的基础设施难题，其中一条就是随着算力集群的增大，大量GPU在相近时点等待通信等行为，使算力集群的功耗在瞬间波动幅度可达数十兆瓦。马斯克在与Lex Fridman对话时也提到。xAI在预训练时，负载波动在10兆瓦到20兆瓦之间，“就像指挥管弦乐队一样，忽高忽低的。”如果美国继续在预训练阶段“上规模”，那么，AI数据中心将变得越来越大，甚至最快明年就能达到吉瓦（GW）级别，负载波动幅度也会随之继续增大。而且，随着强化学习等后训练阶段的扩展，推理阶段也将遭遇相似问题。许多问题可以通过软件修改和工作负载与集群管理优化来部分解决，但电网等基础设施层面的解决方案仍然无法绕开。今年，面对白宫征询AI行动计划（AI Action Plan）意见，谷歌的第一条建议就是基础设施，主要是电力系统。谷歌已经看到，创新需要迫切地从芯片（Chip）转向电网（Grid）。马斯克宣称，xAI已经搞定了25兆瓦级别的负载波动。靠的是Megapack储能系统，也就是特斯拉目前增速最快的一块业务。五年前，马斯克曾豪言，从长远来看，特斯拉的能源业务与汽车业务将旗鼓相当，甚至更高一点。如果美国继续崇尚AI训练的“暴力美学”，而且储能产业政策不调整，马斯克吹下的牛，将会更快实现。由Megapack构建的电池储能系统（BESS），可以在瞬间充电和放电数百兆瓦，这使这些电池能够以适当的反应速度和功率输出，应对AI数据中心的负载波动。在没有Megapack时（橙色线段），发电、电网频率和机械系统的稳定性都很差，波动很大。而且，一旦出现“临时跳闸”的情况，BESS系统将开始自动从电网充电，“模拟”数据中心的负载，避免“永久跳闸”的发生。在特斯拉的构想中，与UPS系统（5分钟电池）、柴油发电机（离网发电）、电容器（E-Statcom）相比，电池储能系统还能额外实现需求响应的功能。不过，AI分析机构semianalysis很怀疑数据中心的电池储能系统究竟能在需求响应起到多大作用。因为，需求响应与备用电源，优先考虑实现其中一个任务，就会同等程度地降低另一个的优先级。而且，特斯拉的Megapack仍然不便宜。未来的吉瓦级别的AI数据中心，电池储能系统的造价将高达10亿美元。马斯克似乎越来越看不上单纯的电动车业务。人工智能，以及人工智能驱动的自动驾驶、机器人，才是支撑他商业帝国市值最大的希望。而电池又是这一切的保障。本文来自：未尽研究 （ID：Weijin_Research），作者：未尽研究