沒有電池,就沒有AGI

特朗普的《大漂亮法案》,讓馬斯克最不爽的,可能還不是對電動車下手,而是向儲能下手。而對儲能下手,就是對ai下手。

電池儲能本來就不便宜。此前,參眾兩院兩個版本的法案,都計劃對包括電池在內的新能源動手。據律所mcguirewoods對比,最後一刻達成的法案,可謂是網開一面,不再額外對新能源加稅,只要滿足開工時間和關鍵材料佔比等條件,補貼退坡也可以適當延後。馬斯克應該稍微可以緩一口氣。

ai數據中心需要一個新型的電力系統。它要變得更為綠色,需要解決新能源發電與併網的時空不平衡性——加州一天之內的峰谷波動就達到了30%——也就需要儲能的幫忙。但這還不是唯一的關鍵。傳統電網所面臨的更大更直接的挑戰在於,ai數據中心負載的瞬間波動幅度,超過了目前電網承載能力。

用馬斯克的話說,電池儲能對於消除這種功率波動至關重要,足以決定ai訓練的成敗。事實上,從電網側的視角出發,它們更擔心ai數據中心負載突然「消失」,輸入電壓驟降,將導致名為低電壓穿越(lvrt)的故障,電網就會「臨時跳閘」,多來幾次,就會「永久跳閘」。這個時候,數據中心反倒可以啟動配套的備用發電系統,但電網卻失去了數百兆瓦或數千兆瓦的電力負荷,整個電網的電壓、電頻將超過「安全區」,進而引發整張電網的大停電。類似今年西班牙所發生的一切。

無論是xai,還是谷歌與meta,都很清楚ai數據中心與雲數據中心,根本不是同一個物種。谷歌證實兩者的負載波動差異,可以高達十倍。在谷歌旗下數據中心執行現實任務的時候,傳統的雲數據中心,它的負載波動大致在1.5兆瓦(mw)左右,而ai數據中心達到了15兆瓦。

ai數據中心負載的瞬間的高度的波動性,在預訓練階段體現的尤為明顯。去年,meta訓練完llama 3.1,披露過自己所遇到的基礎設施難題,其中一條,就是隨著算力集群的增大,大量gpu在相近時點等待通信等行為,將使得算力集群功耗瞬間波動數十兆瓦。馬斯克在與lex fridman對話的時候,也提到xai在預訓練的時候,負載波動在10兆瓦到20兆瓦之間,「就像指揮管弦樂隊一樣,忽高忽低的。」

如果美國繼續在預訓練階段「上規模」,那麼,ai數據中心將變得越來越大,甚至最快明年就能達到吉瓦(gw)級別,負載波動幅度也會隨之繼續增大。而且,隨著強化學習等後訓練階段的擴展,推理階段也將遭遇相似問題。許多問題可以通過軟體修改和工作負載與集群管理優化來部分解決,但電網等基礎設施層面的解決方案仍然無法繞開。

今年,面對白宮徵詢ai行動計劃(ai action plan)意見,谷歌第一條建議就是基礎設施,主要是電力系統。谷歌已經看到,創新需要迫切地從晶元(chip)轉向電網(grid)了。

馬斯克宣稱xai已經搞定了25兆瓦級別的負載波動。靠的是megapack儲能系統,也就是特斯拉目前增速最快的一塊業務。五年前,馬斯克曾豪言,長遠來看,特斯拉的能源業務與汽車業務將旗鼓相當,甚至更高一點。如果美國繼續崇尚ai訓練的「暴力美學」,而且儲能產業政策不調整,馬斯克吹下的牛,將會更快實現。

由megapack構建的電池儲能系統(bess),可以在瞬間充電和放電數百兆瓦,使這些電池能夠以適當的反應速度和功率輸出,應對ai數據中心的負載波動。沒有megapack時(橙色線段),發電、電網頻率和機械系統的穩定性都很差,波動很大。而且,一旦出現「臨時跳閘」的情況,bess系統將開始自動從電網充電,「模擬」數據中心的負載,避免「永久跳閘」的發生。

在特斯拉的構想中,與ups系統(5分鐘電池)、柴油發電機(離網發電)、電容器(e-statcom)相比,電池儲能系統還能額外實現需求響應的功能。不過,ai分析機構semianalysis很懷疑數據中心的電池儲能系統究竟能在需求響應起到多大作用。因為,需求響應與備用電源,優先考慮實現其中一個任務,就會同等程度地降低另一個的優先順序。而且,特斯拉的megapack仍然不便宜。未來的吉瓦級別的ai數據中心,電池儲能系統的造價高達10億美元。

馬斯克似乎越來越看不上單純的電動車業務。人工智慧,以及人工智慧驅動的自動駕駛、機器人,才是支撐他商業帝國市值最大的希望。而電池又是這一切的保障。