AI 每回答一個問題,要消耗多少水?答案令人震驚

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請打開你的任意一款 AI 工具,問問它生產一瓶 500 毫升的可口可樂需要消耗多少水?

不同的 AI 可能會給出不同的答案,但生產者給出的官方答案是 690 毫升。可口可樂公司在 2024 年的環境報告裏提到,當年的用水比是 1.38,意味着每生產 1 升飲料需要 1.38 升水,多出來的水用來清洗設備、冷卻系統,最後被當做工業廢水排掉。值得注意的是,這個數字是工廠生產本身的用水情況,還未考慮全生命週期的水消耗。

現在,你再問 AI 第二個問題:“回答完剛纔的問題,你自己消耗了多少水?”

你或許會覺得是 0,畢竟只是一個電子程序,會和水扯上什麼關係?

但很遺憾,你錯了。

AI 的耗水量遠比你想象得多

OpenAI 的 CEO 奧特曼說 GPT 回答一次問題的耗水量是 0.3 毫升,聽起來微不足道,也就幾滴眼淚。但加州大學河濱分校的研究者說一次查詢怎麼也得有個十幾毫升,夠你喝一口的了。還有的研究者會更精細,比較了一堆 AI 後告訴你,目前當紅的這些好用 AI,每次回答都得消耗一百多毫升水,嗯,夠裝一小杯了。

數據差距如此之大,誰說得對?

答案是:都是對的,只是各自都耍了一些花招。

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爲了理解這些數據,我們要從爲什麼會消耗水開始談起。

你一定經歷過手機發燙的時刻,在信號不好的地方開着導航,或者玩了一小時遊戲,手機燙得好像要爆炸。這是因爲芯片消耗電能進行運算時,一部分的電能會被轉換成熱能。當運算量突然增大,比如信號太差需要不斷搜索基站或者遊戲畫面過於複雜時,原本只靠背板的散熱就不夠用了,手機會變得越來越燙。

AI 數據中心亦如此。

成千上萬臺服務器 24 小時運行,單臺機櫃的功率從幾十千瓦到數百千瓦不等,它們的運算能力驚人,但產生的熱量也同樣驚人。只靠風冷?散熱效率遠遠不夠。

電視劇《疑犯追蹤》裏服務器過熱警告

所以他們用水。不管具體的冷卻系統如何設計,是冷卻塔、閉環水冷還是把整個數據中心都建到海底,其核心原理都差不多:用水帶走熱量。

但這些水不會永遠待在散熱系統裏。一部分水會在吸收熱量後蒸發掉,剩餘的水雖然可以循環回收利用,但撐不了多久,循環水中的雜質會越來越濃,需要及時排除處理廢水,更新清潔的循環水來保證系統的正常運行。

蒸發和排放,這是數據中心最直接的水消耗,但還沒算完。

另一部分的消耗來源於電。數據中心要運轉得用電,而發電廠不管是燒煤燒氣還是核能,也需要消耗水來輔助生產。這部分隱形的水消耗很容易被忽略,但它其實是大頭。大多數情況下,發電用的水比數據中心直接用的還多。

不同數據中心和電廠的技術有些差異,以美國平均數據爲例,數據中心本身的耗水大約是每度電 0.55 升,而發電廠的耗水大約是每度電 3.142 升,加起來也就是每耗一度電,差不多要消耗 4 升水。

現在我們可以來算賬了。

加州大學河濱分校的研究者認爲,一次 AI 查詢會消耗 4 瓦時(0.004 度)的電,乘上數據中心和發電廠的耗水量,計算出的結果就是十幾毫升(16 毫升)。這個數據比較粗糙。

而最新的研究中,研究者們將不同模型的耗電分別作了估算。一條長提示詞下,GPT4.5、Deepseek R1們能消耗 100 多毫升的水。

至於OpenAICEO 給出 0.3 毫升的答案,則是他玩了個小花招。他引述了同一篇文章,只不過是研究列表裏 GPT 系列中最小的模型 GPT-4.1 nano 在短提示詞下的耗水量。理論上沒錯,但不是所有用戶都只會用 nano。

那如果我們來平均一下,根據 OpenAI 和 Google 所公佈的報告,一條請求的平均耗電量大概在 0.3 瓦時,所以一條請求消耗 1 毫升水可能是比較合理的估算。

真的要繼續較真細算,還要引入水足跡的概念,不光算直接用水,還要算間接用水。製造一片 AI 芯片需要幾千升超純水清洗,運輸、包裝、建廠,每個環節都在消耗水。

這就像計算一瓶可樂的完整水足跡,不光是瓶子裏的 500 毫升和工廠裏用掉的 190 毫升,還要算甘蔗的種植,製糖,運輸……算完你會發現一瓶使用古巴蔗糖的可樂的水足跡高達幾百升。相比之下,零度可樂因爲用人工甜味劑,水足跡要小得多(看來喝無糖可樂不光可以少攝入糖,還能減少水債務)。

但誰能這麼算?理論上統統都要算,實際上又龐大又算不清,所以當討論 AI 的水消耗時,大部分研究者都默契地停在了發電廠這一步。再往上追溯,裏面的數字會大到讓資本市場的投資人不想面對。

AI 消耗的水有什麼影響?

一個新的問題:就按 AI 回答一次問題消耗 1 毫升水算,這是多還是少?

人工智能公司會告訴你,不用擔心,你努力用 AI 查一天也不過喝一瓶可樂。而環保主義者會警告大家,一個谷歌公司一年消耗了 265 億升水,已經能和可口可樂公司一年的耗水量差不多了,這還得了。

都是事實,然而,這個問題本身問得對嗎?

耗水和耗電有一個根本性的差別。電用完就沒了,燒的煤也不會再生。但水不一樣,它是可循環資源。從地球物理學角度看,地球上的水總量幾乎恆定,今天從數據中心蒸發的水,明天可能就是太平洋上的一朵雲,後天可能是西雅圖的一場雨。

人工智能所消耗的水資源看起來數字不小,但即使它在未來的十幾年裏增長几倍,其影響也遠不如電力消耗對環境的影響大。雖然取水和淨化也需要能量和碳排放,但這部分消耗和數據中心的電力消耗相比可謂九牛一毛。

所以從全局上看,AI 消耗點水沒有問題。但問題恰恰在於,水並不是一個全球問題,它從來都是局部問題。水資源的議題中最重要的永遠不是地球上有多少水,而是水在哪裏。

大公司們當然也明白這個道理,所以他們永遠都在強調綠色、環保、可持續的未來。他們的環境報告中還頻繁出現一個詞:水資源中和。他們聲稱每年都在完成生態補水,爭取達到“補充比我們消耗更多的水”,聽起來很負責任,對吧。

這方面,飲料公司是經驗豐富的老手,可口可樂公司在被罵了幾十年搶奪水資源後,終於在 2016 年宣告完成了“100% 水回饋”。問題在於,生態補水的實際舉措通常是恢復溼地或是增加儲水設備回灌地下水,而這些舉措的地點通常不在工廠建設地上。賬面上是中和了,當地居民所面臨的缺水問題仍然存在。

科技公司們也覺得這個詞很好,紛紛表示要努力達到這一目標,但他們對數據中心的選址又是另一套邏輯。

修數據中心需要什麼?

便宜的地:也就是人少的地方。

便宜的電:需要新修的電廠,還是同樣需要地。

寬鬆的監管:一般來說經濟欠發達,需要更多的投資機會。

幾個條件加起來,從結果上看就是,接近一半的新數據中心都修在了高度甚至極度缺水的地區。這些地區通常經濟並不發達,新的數據中心會爲當地帶來投資和工作機會,從政府的角度是歡迎的。但它們也會讓原本就稀缺的用水變得更加稀缺,一座數據中心的修建,甚至能讓居民的水井榦涸,無法保證正常的生活用水。

在這種情況下,去巴西保護雨林聽起來只是一個美好的願景。

我們可以做些什麼?

終於,有人對數據中心說:“不。”

在亞利桑那州的 Tucson 市 Pima 縣裏,議會在算過水賬之後決定拒絕亞馬遜的“藍色計劃”。

在這個案例中,新的數據中心會使用超過 4 個高爾夫球場的用水量。雖然建築公司提出了擴建本地的廢水回收系統以彌補增加的用水量,以及“最終達到零淨消耗”的合同條款,但居民仍然不買賬。問題在於建築公司的這些許諾缺乏詳細可靠的配套計劃,加入合同條款對公司雖然有一定約束力,但就算達不到也只是賠錢——產生的缺水問題可不是賠錢就能解決的。

本地的議員在聽取居民的意見後,以 7-0 的投票結果一致否決了該計劃。

這可能是人類第一次在水和 AI 之間,選擇了水。但我們之後還將面臨許多次選擇。

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水的歷史很長,它們來自 45 億年前與地球相撞的忒伊亞行星,在星間穿行,在海洋與雲層間相變輪迴。恐龍喝過,你我喝過。

AI 的歷史很短,短到現在我們還沒有完全適應它的到來。

我們向 AI 提問,AI 向水提問,而水不知道答案。

它只知道,在所有的問題消失之後,它還會在那裏。

就像 45 億年前那樣。

參考文獻

[1]https://www.bloomberg.com/graphics/2025-ai-impacts-data-centers-water-data/?embedded-checkout=true

[2]https://arxiv.org/html/2505.09598v1

[3]https://arxiv.org/abs/2304.03271

[4]https://investors.coca-colafemsa.com/assets/files/reportes_resultados_en/2024/integrated-report-kof-ir-2024-eng.pdf

[5]https://www.gstatic.com/gumdrop/sustainability/google-2025-environmental-report.pdf

[6]https://blog.samaltman.com/the-gentle-singularity

[7]https://www.nytimes.com/2025/07/14/technology/meta-data-center-water.html

[8]https://wallstreetcn.com/articles/3756537

[9]https://www.theverge.com/2018/5/31/17377964/coca-cola-water-sustainability-recycling-controversy-investigation

策劃製作

作者丨antares 計算機圖形學碩士、遊戲行業從業者、科普作家

審覈丨於暘 騰訊玄武實驗室負責人

策劃丨張林林

責編丨甄曦

審校丨徐來、張林林

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