Le coût de création d'un produit d'IA comme ChatGPT est difficile à mesurer. La technologie OpenAI, soutenue par Microsoft, nécessite de grandes quantités d'eau, provenant des bassins des rivières Raccoon et Des Moines, dans le centre de l'Iowa, pour refroidir un puissant superordinateur qui aide son système d'intelligence artificielle à apprendre à imiter l'écriture humaine.
Alors que les principaux développeurs de technologies tels que Microsoft, OpenAI et Google s'efforcent de capitaliser sur le boom de l'IA générative, ils reconnaissent également que la demande croissante pour leurs outils d'IA s'accompagnera de coûts élevés, allant des semi-conducteurs coûteux à l'augmentation de la consommation d'eau.
Mais ils ont tendance à garder les détails secrets. Peu de gens dans l'Iowa savaient que c'était le berceau du modèle de langage à grande échelle le plus avancé d'OpenAI, GPT-4, jusqu'à ce qu'un dirigeant de Microsoft déclare dans une présentation que le modèle a été « littéralement développé à côté d'un champ de maïs à l'ouest de Des Moines ».
La création de modèles linguistiques à grande échelle nécessite d'analyser les modèles de grandes quantités de texte écrit par l'homme. Tous ces calculs consomment beaucoup d’électricité et génèrent beaucoup de chaleur. Pour rester au frais lors des journées chaudes, les centres de données pompent de l'eau, généralement vers des tours de refroidissement situées à l'extérieur de bâtiments de la taille d'un entrepôt.
Microsoft a révélé dans son dernier rapport environnemental que sa consommation mondiale d'eau a bondi de 34 % entre 2021 et 2022 (pour atteindre près de 1,7 milliard de gallons, soit plus de 2 500 piscines olympiques), une forte augmentation par rapport aux années précédentes qui, selon des chercheurs extérieurs, est liée aux recherches de Microsoft sur l'intelligence artificielle.
Shaolei Ren, chercheur à l'Université de Californie à Riverside, a déclaré : « On peut dire que la majeure partie de l'augmentation de la consommation d'eau est causée par l'intelligence artificielle, y compris son investissement important dans l'intelligence artificielle générative, le financement et la collaboration avec OpenAI. ChatGPT boit 500 millilitres d'eau (presque la capacité d'une bouteille d'eau de 16 onces) chaque fois que vous lui posez 5 à 50 invites ou questions. Cette plage varie en fonction de l'emplacement du serveur et de la saison. L'estimation inclut également la consommation indirecte d'eau que l'entreprise ne mesure pas, comme le refroidissement des centrales électriques qui alimentent les centres de données.
« La plupart des gens ne comprennent pas l'utilisation des ressources de ChatGPT », a déclaré Ren. "Si vous ne savez pas comment les ressources sont utilisées, nous ne pouvons en aucun cas vous aider à les économiser."
La consommation d'eau de Google a augmenté de 20 % au cours de la même période, ce que Ren attribue également principalement au travail sur l'intelligence artificielle. La croissance de la consommation d'eau de Google a été inégale : elle est restée stable dans l'Oregon, un État où la consommation d'eau a attiré l'attention du public, tandis qu'elle a doublé en dehors de Las Vegas. Dans l'Iowa, les installations de Google ont également soif d'eau, le centre de données de Council Bluffs utilisant plus d'eau potable que partout ailleurs.
En réponse aux questions de l'Associated Press, Microsoft a déclaré cette semaine dans un communiqué qu'il investissait dans la recherche pour mesurer l'empreinte énergétique et carbone de l'intelligence artificielle "tout en cherchant comment rendre les grands systèmes plus efficaces en termes de formation et d'application".
"Nous continuerons à surveiller nos émissions et à accélérer les progrès tout en augmentant l'utilisation d'énergie propre pour alimenter les centres de données, en achetant de l'énergie renouvelable et en déployant d'autres efforts pour atteindre nos objectifs de durabilité d'émissions de carbone négatives, d'émissions d'eau positives et de zéro déchet d'ici 2030", indique le communiqué de la société.
OpenAI a fait écho à ce sentiment dans sa propre déclaration vendredi, affirmant qu'il « réfléchissait sérieusement » à la façon de mieux utiliser la puissance de calcul. "Nous reconnaissons que la formation de grands modèles peut être gourmande en énergie et en eau" et nous travaillons à améliorer l'efficacité, indique-t-il.
Microsoft a investi pour la première fois 1 milliard de dollars dans OpenAI, basé à San Francisco, en 2019, plus de deux ans après que la startup a lancé ChatGPT et attiré l'attention mondiale sur les progrès de l'intelligence artificielle. Dans le cadre de cet accord, le géant du logiciel fournira la puissance de calcul nécessaire à la formation de modèles d’intelligence artificielle.
Pour accomplir au moins une partie de ce travail, les deux sociétés ont jeté leur dévolu sur West Des Moines, dans l'Iowa, une ville de 68 000 habitants qui abrite des centres de données pour les services de cloud computing de Microsoft depuis plus d'une décennie. Les quatrième et cinquième centres de données de Microsoft ouvriront ici plus tard cette année.
Steve Gaer a déclaré : "Ils construisent ces centres de données aussi vite qu'ils le peuvent." Ce qui a attiré l'entreprise, c'est l'engagement de la ville à construire des infrastructures publiques et à contribuer une somme d'argent « incroyable » sous forme d'impôts pour soutenir l'investissement. "Mais vous savez, ils sont assez secrets sur ce qu'ils font là-bas", a-t-il ajouté.
Microsoft annonce pour la première fois qu'il développe le supercalculateur le plus puissant au monde pour OpenAI de 2020. La société a refusé de révéler son emplacement à l'époque, mais l'a décrit comme un "système unique" avec plus de 285 000 cœurs semi-conducteurs traditionnels et 10 000 processeurs graphiques - le type de puces qui sont devenues essentielles aux charges de travail de l'intelligence artificielle.
Les experts affirment qu'il est logique de « pré-entraîner » les modèles d'IA en un seul endroit en raison des grandes quantités de données qui doivent être transférées entre les cœurs de calcul.
Ce n'est que fin mai que le président de Microsoft, Brad Smith, a révélé que Microsoft avait créé un « centre de données de supercalcul d'intelligence artificielle avancée » dans l'Iowa spécifiquement pour qu'OpenAI puisse entraîner son modèle GPT-4 de quatrième génération. Le modèle alimente désormais une version avancée de ChatGPT et certains produits propres à Microsoft, et a accéléré les discussions sur la réduction des risques liés à l'intelligence artificielle pour la société. Il est fabriqué par des ingénieurs extraordinaires en Californie, mais il est en réalité fabriqué dans l'Iowa.
Dans une certaine mesure, West Des Moines est un endroit relativement efficace pour former de puissants systèmes d'intelligence artificielle, notamment par rapport au centre de données de Microsoft en Arizona, qui consomme beaucoup plus d'eau pour les mêmes besoins informatiques.
"Donc, si vous développez un modèle d'IA au sein de Microsoft, vous devriez planifier la formation dans l'Iowa, pas en Arizona", a déclaré Ren. "Il n'y a pas de différence en termes de formation. Mais en termes de consommation d'eau ou d'énergie, la différence est énorme."
Le temps dans l'Iowa étant frais pendant la majeure partie de l'année, Microsoft peut utiliser l'air extérieur pour faire fonctionner les superordinateurs et évacuer la chaleur du bâtiment. Microsoft ne puisera de l'eau que lorsque la température dépassera 29,3 degrés Celsius (environ 85 degrés Fahrenheit), a indiqué la société dans un document rendu public.
Cela consomme encore beaucoup d'eau, surtout en été. En juillet 2022, un mois avant qu'OpenAI n'annonce avoir terminé sa formation sur GPT-4, Microsoft a pompé environ 11,5 millions de gallons d'eau dans son cluster de centres de données de l'Iowa, selon West Des Moines WaterWorks. Cela représente environ 6 % de la consommation totale d'eau de la région, qui fournit également de l'eau potable aux habitants de la ville.
En 2022, un document de West Des Moines Water Works indiquait que si les projets de centres de données de Microsoft pouvaient « démontrer et mettre en œuvre une technologie qui réduit considérablement la consommation d'eau de pointe aux niveaux actuels » pour protéger les approvisionnements en eau résidentiels et commerciaux, West Des Moines Water Works et la ville « considéreront ces projets ».
Microsoft a déclaré jeudi qu'il travaillait directement avec l'Autorité de l'eau pour répondre aux préoccupations signalées. L'usine de traitement des eaux a déclaré dans une déclaration écrite que Microsoft était un excellent partenaire et travaillait avec les autorités locales pour réduire son empreinte hydrique tout en répondant aux besoins en eau.