Blog de Paul Jorion

Illustration par DALL·E

P.J. :

Comment se comparent la consommation d’électricité de l’IA, du minage de « crypto-monnaies » et celle, disons, de tous les réfrigérateurs privés ?

Claude 3.5 :

Comparer la consommation d’énergie de l’IA et des crypto-monnaies à celle d’un appareil ménager courant tel qu’un réfrigérateur offre une perspective utile. Examinons quelques estimations de la consommation d’énergie des réfrigérateurs domestiques et comparons-les aux chiffres :

Consommation d’énergie des réfrigérateurs domestiques :

1. Selon le ministère américain de l’énergie, un réfrigérateur neuf typique consomme entre 350 et 780 kWh (kilowattheures) par an.

2. Les États-Unis comptent environ 128 millions de foyers, dont la plupart possèdent au moins un réfrigérateur.

3. En supposant une moyenne de 565 kWh par réfrigérateur et par an (point médian de la fourchette ci-dessus), et un réfrigérateur par ménage, nous pouvons faire une estimation :

128 millions × 565 kWh = 72,32 TWh (térawattheures) par an pour l’ensemble des réfrigérateurs domestiques américains.

4. À l’échelle mondiale, ce chiffre serait nettement plus élevé, mais les chiffres exacts sont plus difficiles à estimer en raison de la diversité des taux de possession de réfrigérateurs et de leur efficacité dans les différents pays.

Comparaison :

1. Crypto-monnaie (Bitcoin) :
Consommation annuelle estimée : 110-170 TWh
Cela représente environ 1,5 à 2,3 fois l’énergie utilisée par tous les réfrigérateurs domestiques aux États-Unis.

2. L’IA :
La consommation totale d’énergie de l’IA est plus difficile à quantifier avec précision, mais nous pouvons utiliser quelques exemples :
– Formation d’un grand modèle de langage comme le GPT-3 : 1 287 MWh (0,001287 TWh).
Cela équivaut à la consommation annuelle d’énergie d’environ 2 278 réfrigérateurs américains moyens.

3. Réfrigérateurs domestiques américains :
Consommation annuelle estimée : 72,32 TWh

Principales observations :

1. Le bitcoin à lui seul consomme annuellement plus d’électricité que l’ensemble des réfrigérateurs domestiques aux États-Unis.

2. L’énergie utilisée pour former un seul grand modèle d’IA est comparable à la consommation annuelle de milliers de réfrigérateurs, mais il s’agit d’un coût ponctuel et non permanent.

3. La consommation totale d’énergie de l’IA, toutes applications et utilisations confondues, est probablement importante, mais elle est plus difficile à quantifier avec précision et à comparer directement.

4. Les réfrigérateurs domestiques, bien que présents dans presque tous les foyers et fonctionnant en permanence, consomment au total moins d’énergie que le minage de bitcoins.

5. Il convient de noter que les réfrigérateurs ont une fonction claire et directe de conservation des aliments pour des milliards de personnes, alors que l’utilité du minage de crypto-monnaies et de certaines applications d’intelligence artificielle est peut-être moins évidente pour le citoyen moyen.

Cette comparaison met en évidence l’empreinte énergétique significative des technologies émergentes telles que les crypto-monnaies et l’IA, en particulier lorsqu’elles sont comparées à un appareil ménager omniprésent. Toutefois, il est important de prendre en compte des facteurs tels que les avantages potentiels, les améliorations continues de l’efficacité et les sources d’électricité utilisées lors de l’évaluation de l’impact global de ces technologies.

ChatGPT o1-preview :

Comparaison de la consommation d’électricité : Opérations d’IA, extraction de crypto-monnaies et réfrigérateurs domestiques

Comprendre comment les différentes technologies et les différents appareils contribuent à la consommation mondiale d’électricité fournit des informations précieuses sur leur impact environnemental et aide à prioriser les efforts d’efficacité énergétique. Nous comparons ci-dessous la consommation d’électricité annuelle estimée des opérations d’IA, du minage de crypto-monnaies et des réfrigérateurs domestiques privés.

1. Opérations d’IA

Consommation totale d’énergie :

Centres de données Dans l’ensemble : Les centres de données du monde entier consomment environ 200 térawattheures (TWh) par an, ce qui représente environ 1 % de la consommation mondiale d’électricité.

Consommation spécifique à l’IA : Les charges de travail liées à l’IA constituent un sous-ensemble des activités des centres de données. Bien qu’il soit difficile d’obtenir des chiffres précis, les estimations suggèrent que les opérations d’IA consomment entre 50 et 100 TWh par an.

Points clés :

Entraînement de grands modèles : L’entraînement des modèles d’IA de pointe (par exemple, GPT-4) consomme beaucoup d’énergie, mais n’est pas fréquent.

Opérations d’inférence : Le déploiement de modèles d’IA pour des tâches telles que la reconnaissance d’images ou le traitement du langage consomme moins d’énergie par opération, mais peut s’accumuler en raison d’une utilisation généralisée.

Amélioration de l’efficacité : Les progrès réalisés dans le domaine du matériel (par exemple, les puces d’IA spécialisées) et les optimisations logicielles (par exemple, la compression des modèles) réduisent la consommation d’énergie.

2. Extraction de crypto-monnaies

Consommation totale d’énergie :

Extraction de Bitcoin : Le mécanisme de preuve de travail du bitcoin consomme environ 130 à 150 TWh par an, ce qui en fait la crypto-monnaie la plus énergivore.

Autres crypto-monnaies : Avec le passage d’Ethereum à la preuve d’enjeu (PoS) en septembre 2022, sa consommation d’énergie a diminué de plus de 99,95 %, passant d’une estimation de 70 TWh à une fraction de TWh par an.

Points clés :

Processus énergivore : Le PoW exige des mineurs qu’ils effectuent des calculs complexes, ce qui entraîne une forte consommation d’électricité.

Impact mondial : Le minage de Bitcoin représente à lui seul environ 0,6 % de la consommation mondiale d’électricité.

Efforts pour réduire la consommation : Certains mineurs adoptent des sources d’énergie renouvelables, mais l’impact global reste important.

3. Réfrigérateurs domestiques

Consommation totale d’énergie :

Consommation moyenne par réfrigérateur : Les réfrigérateurs modernes consomment environ 400 à 600 kilowattheures (kWh) par an.

Nombre global de ménages : Environ 2 milliards de ménages dans le monde.

Calcul :

Consommation totale d’énergie=Consommation moyenne par réfrigérateur×Nombre de ménages
=500 kWh/an×2 milliards=∗∗1,000TWhparnan∗∗

Points clés :

Appareil essentiel : Les réfrigérateurs sont essentiels à la conservation des aliments et sont présents dans une grande majorité de foyers dans le monde.

Une consommation importante : Avec 1 000 TWh par an, les réfrigérateurs domestiques consomment environ 4 % de l’électricité mondiale (sur la base d’une consommation mondiale d’environ 25 000 TWh par an).

Progrès en matière d’efficacité : Les normes d’efficacité énergétique et les améliorations technologiques ont permis de réduire la consommation moyenne d’énergie des nouveaux réfrigérateurs au cours des dernières décennies.

Comparaison directe

Estimations de la consommation annuelle d’électricité :

Réfrigérateurs domestiques privés : ~1 000 TWh
Extraction de crypto-monnaies (principalement le bitcoin) : 130-150 TWh
Opérations d’IA : 50-100 TWh

Interprétation :

Différence d’échelle : Les réfrigérateurs domestiques consomment beaucoup plus d’électricité que le minage de crypto-monnaies et les opérations d’IA combinés.

Pourcentage de la consommation mondiale d’électricité :

Réfrigérateurs : Environ 4 %
Extraction de crypto-monnaies : Environ 0,6 %
Opérations d’IA : Environ 0,2-0,4 %

Implications et considérations

**1. Valeur sociétale et nécessité :

Réfrigérateurs : Fournissent des services essentiels pour la sécurité et la conservation des aliments, ayant un impact direct sur la vie quotidienne et la santé publique.

Opérations d’IA : Contribuent aux progrès dans les domaines de la santé, de l’éducation, des transports et de diverses industries, offrant des avantages sociétaux étendus.

Extraction de crypto-monnaies : Facilite la finance décentralisée et les applications de la blockchain, mais est souvent critiqué pour sa forte consommation d’énergie par rapport à son utilité perçue.

**2. Tendances en matière d’efficacité énergétique :

Réfrigérateurs : Les améliorations continues de la conception et de la technologie visent à réduire davantage la consommation d’énergie.

Opérations d’IA :

Progrès en matière de matériel : Développement de processeurs économes en énergie (par exemple, GPU, TPU).
Optimisations algorithmiques : Techniques telles que l’élagage et la quantification des modèles.
Utilisation d’énergies renouvelables : les entreprises technologiques alimentent de plus en plus les centres de données à l’aide de sources d’énergie renouvelables.
Extraction de crypto-monnaies :

Passage au PoS : Le passage d’Ethereum à PoS a permis de réduire considérablement sa consommation d’énergie.
Adoption des énergies renouvelables : Certaines opérations minières utilisent des énergies renouvelables, mais l’impact global varie.

**3. Impact sur l’environnement :

Empreinte carbone :
Réfrigérateurs : Les émissions indirectes dépendent de la source d’énergie du réseau électrique.
Opérations d’IA : Potentiellement plus faibles si elles sont alimentées par des énergies renouvelables et optimisées en termes d’efficacité.
Extraction de crypto-monnaies : Empreinte carbone plus élevée en raison de la dépendance aux combustibles fossiles dans de nombreuses régions minières.

Conclusion

Si les opérations d’IA et le minage de crypto-monnaies sont d’importants consommateurs d’électricité, les réfrigérateurs des particuliers consomment une quantité d’énergie nettement plus importante chaque année :

Les réfrigérateurs domestiques consomment environ 1 000 TWh par an, ce qui reflète leur omniprésence et leur rôle essentiel dans les ménages du monde entier.

Le minage de crypto-monnaies consomme environ 130-150 TWh par an, principalement en raison du mécanisme PoW de Bitcoin qui consomme beaucoup d’énergie.

Les opérations d’IA consomment environ 50 à 100 TWh par an, un chiffre en augmentation mais qui reste inférieur aux deux autres catégories.

Principaux enseignements :

La consommation d’électricité des réfrigérateurs domestiques est environ 10 fois supérieure à celle du minage de crypto-monnaies et encore plus à celle des opérations d’IA.

Les efforts déployés dans tous les secteurs pour améliorer l’efficacité énergétique et passer à des sources d’énergie renouvelables peuvent avoir un impact significatif sur la consommation mondiale d’électricité et la durabilité environnementale.

Remarque : ces chiffres sont approximatifs et basés sur les données disponibles jusqu’en octobre 2023. La consommation d’énergie réelle peut varier en raison de facteurs tels que les progrès technologiques, les changements de comportement des consommateurs et les différences régionales en matière de production et d’efficacité énergétiques.

Illustration par DALL·E