オンデバイスAIでAIのエネルギー需要を削減する方法

On-device AI and an energy credit trading system could help us cut down AI's energy demand.
On-device AI and an energy credit trading system could help us cut down AI's energy demand.Image: DeepX
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  • データセンターは膨大な電力を消費しており、エネルギー使用量は2024年から2027年にかけて倍増すると予測されています。

  • クラウドデータセンターではなく、デバイス上で人工知能(AI)をローカルに処理することで、タスクごとのエネルギー消費を100分の1から1,000分の1に削減できます。

  • エネルギークレジット取引制度により、企業がエネルギー効率の高いAIを導入するよう促すことができます。

人工知能(AI)を活用するITデバイスの時代が到来しました。パソコンやモバイル機器がもたらした変革と同様に、こうしたデバイスも社会に明白で長期的な影響を与えてきました。

コンピューティングの進化は、次の3つの主要な段階をたどりました。

  • 設計統合の改善、消費電力の低減、チップコストの削減。

  • チップの大量生産と計算能力の向上により、技術が広く普及。

  • 変革をもたらすアプリケーションが産業を再編し、新たな時代の幕開けをもたらす。

AIも今、同じ道をたどっています。AIチップの急速な進歩が、新たな技術の波を牽引しています。

AIのエネルギー需要の拡大

AIチップの消費電力は急増しており、特にデータセンターでは、リアルタイムで大規模なデータを処理するために膨大なエネルギーが必要です。主にグラフィックス処理装置(GPU)を動力源とするAIデータセンターは、現在、南アフリカやインドネシアを含む国全体よりも多くの電力を消費しています。

エネルギー使用量は、2倍を超えると予測されています。2024年の260テラワット時から、2027年には500テラワット時に達する見込みです。たとえば、OpenAIのChatGPTでの1回の問い合わせは2.9Whの電力を消費し、Google検索のおよそ10倍に相当します。

AIの消費電力Image: DeepX

この膨大な電力需要は環境への懸念を高めており、持続可能な産業慣行の必要性が浮き彫りになっています。製造部門だけで世界の電力消費量の40%超を占めており、エネルギー効率を高める取り組みの重点分野となっています。

各国政府は対策を進めています。たとえばシンガポールは、エネルギー不足を受けてデータセンターの容量を制限する規制を導入しました。同国では現在70を超えるデータセンターが稼働し、東南アジア全体のデータセンター容量の60%を占めています。2019年から2022年にかけて新たな承認を停止し、審査中の案件にも容量制限を適用しました。

AI業界のリーダーたちもこの課題を認識しています。スイスのダボスで開かれた2024年世界経済フォーラム年次総会で、OpenAIのCEO、サム・アルトマン氏は次のように述べました:「将来の人工知能には、エネルギー分野でのブレークスルーが必要です。AIは人々が予想していたよりはるかに多くの電力を消費することになるでしょう。」

エネルギー効率の高いAIを促進するため、世界規模の「エネルギークレジット取引制度」を設ければ、低消費電力のAIソリューションを導入する企業に金銭的なインセンティブを提供できます。

技術と政策:持続可能なAIに向けた二つの取り組み

AIは、反復作業を自動化し、進歩を促すものとして、未来に欠かせません。しかし、AIを幅広い産業で普及させるには、エネルギー消費を大幅に削減する必要があります。

持続可能なAIを実現するには、すでに進んでいる技術の改良に加え、創造的で意欲的な政策立案が必要です。

技術:オンデバイスAIへの移行

Groq、DeepSeek、DeepXなどのスタートアップ企業は、AI主導の超知能社会を形づくる可能性を持つ、エネルギー効率の高いAI技術を先導しています。

ソフトウェアの最適化はサーバーの消費電力削減に役立ちますが、この課題に対する最も有望な解決策はオンデバイスAIです。これは、クラウドデータセンターではなく、デバイス上で直接AI処理を行う方式です。

現在、AIシステムはクラウドコンピューティングに大きく依存しており、エッジデバイスとデータセンター間のデータ転送に多くのエネルギーを消費します。さらに、データセンターの高性能なGPUや中央処理装置(CPU)も、大量の電力を必要とします。

一方、オンデバイスAIはデバイス上でデータを処理するため、エネルギーを大量に使うデータ転送が不要になります。オンデバイス処理向けのAIチップは、純粋な計算能力よりもエネルギー効率を優先して設計されており、クラウド型AIと比べてAIタスクごとのエネルギー消費を100分の1から1,000分の1に削減できます。

その結果、オンデバイスAIは、環境への影響を抑えながらAIの普及を最大化する、ゲームチェンジャーとなる技術として台頭しています。各国政府は、その導入を加速させる政策を速やかに整える必要があります。

エネルギー効率の高いAIソリューション。Image: DeepX

政策:エネルギークレジット取引制度

エネルギー効率の高いAIを促進するため、世界規模の「エネルギークレジット取引制度」を設ければ、低消費電力のAIソリューションを導入する企業に金銭的なインセンティブを提供できます。この制度のもとでは、省エネ型AIを導入する企業がエネルギー使用クレジットを取引でき、環境負荷を減らしながら経済的な利益も得られます。

DEEPXは、2024年に中国・大連で開催された世界経済フォーラム年次総会で、このイノベーションを発表しました。

電気自動車(EV)業界には、同様の先例があります。2010年代には、政府の補助金や税制優遇措置がEVの急速な普及を後押しし、バッテリー技術と充電インフラの発展につながりました。

AIエネルギークレジットも同様の役割を果たし、AIモデルの消費電力を管理して、持続可能な未来を実現できる可能性があります。

エネルギークレジット取引がもたらす潜在的なメリット。Image: DeepX

AIの時代は定着しつつありますが、その成功はAI技術のエネルギー効率を高められるかどうかにかかっています。AIの急速な成長が持続不可能な代償をもたらさないよう、政府、企業、イノベーターが協力しなければなりません。

適切な政策と技術があれば、社会と地球に恩恵をもたらすAI主導の未来を築くことができます。

「AIエージェント」は職場を大きく変革する可能性を秘めている。しかし、AIエージェントとは一体何なのだろうか?
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