文|硅谷101
美國經(jīng)濟(jì)正在上演一場“冰與火”的極端分化。據(jù)美國《財富》雜志10月7日報道,美國哈佛大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)家杰森·弗曼(Jason Furman)的一項研究發(fā)現(xiàn),2025年上半年美國GDP增長幾乎完全由數(shù)據(jù)中心和信息技術(shù)推動,在這些技術(shù)以外的其他領(lǐng)域,增長率僅為0.1%。
在這場算力軍備競賽中,OpenAI宣布將投入約1.4萬億美元,建設(shè)超30吉瓦的計算基礎(chǔ)設(shè)施,目標(biāo)每周新增1吉瓦。馬斯克也公布了xAI的算力目標(biāo),計劃5年內(nèi)上線的AI算力達(dá)到等價于5000萬臺H100的量級。
一場由科技巨頭主導(dǎo)、資本推動的萬億級基建浪潮正席卷而來,而它的商業(yè)模式卻未經(jīng)過驗證,無人能斷言這場豪賭的終局。
本期《硅谷101》,主播泓君邀請了字節(jié)跳動數(shù)據(jù)中心與能源項目經(jīng)理徐熠興(Ethan Xu),前特斯拉供應(yīng)鏈總監(jiān)王辰晟,來聊聊這輪AI大基建中巨頭們采取了哪些動作,背后的邏輯是什么,它們正在帶火哪些行業(yè),以及為何美國的電力建設(shè)如此困難。
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以下是這次對話內(nèi)容的精選:
01 AI巨頭押注算力規(guī)模
泓君:現(xiàn)在所有的AI巨頭都在做數(shù)據(jù)中心,如果讓大家總結(jié)一下,你們覺得哪幾家做得最猛?當(dāng)然,新聞報道上是OpenAI和微軟的5000億Stargate項目,還有OpenAI和甲骨文合作的3000億美元數(shù)據(jù)中心項目(中間可能有重合)。但我知道馬斯克的xAI在布局?jǐn)?shù)據(jù)中心和搶貨方面也非常猛的,扎克伯格也在全力投入。從你們的角度看,哪些公司最激進(jìn)?策略是什么?
Ethan:OpenAI的野心是非常非常大的,現(xiàn)在它公布出來的數(shù)據(jù)是要做10個吉瓦的Stargate的項目。我覺得這可能只是一個剛剛的開始,它的野心可能是這個的十倍,甚至更多。這是在未來的比如說5到10年,他們想實現(xiàn)的一個目標(biāo)。
泓君:十倍,5萬億的一個產(chǎn)業(yè)?
Ethan:我覺得這個數(shù)量級是基本上沒有問題的。
泓君:美國現(xiàn)在的GDP是二十幾萬億美元,差不多它這個就要占GDP的,當(dāng)然也不是一年……整體上占一年整個美國GDP的25%了。
Ethan:我覺得是很高的,我們可以拭目以待,看一看今年美國的GDP的增長當(dāng)中,有多少是數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)建設(shè)貢獻(xiàn)的,我覺得這個比例到70%,我也不會很吃驚的。
王辰晟:你有可能低估了。
Ethan:對,甚至有可能低估。我也看過黃仁勛或者一些咨詢公司的觀點,他們也認(rèn)為在未來的五年,整個的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資規(guī)模應(yīng)該是到5~7個萬億這個級別的。
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Ablilene, Texas 星際之門項目 Bloomberg Originals
泓君:錢從哪來?
Ethan:錢從哪來確實是一個很有意思的問題。我記得你們之前做過一期節(jié)目,就是講錢從互相之間的資本循環(huán)中來,也是一種比較創(chuàng)新的融資方式(笑)。
泓君:辰晟怎么看?哪一家最激進(jìn)?
王辰晟:OpenAI肯定是相對比較激進(jìn)的,因為你看它現(xiàn)在很多公告,它未來幾年跟英偉達(dá)有一個10吉瓦的意向,跟AMD有一個6吉瓦的意向,同時最近還有跟博通的一個10吉瓦的意向,加起來就已經(jīng)是26吉瓦。500億一個吉瓦,這就已經(jīng)是一個1.5萬億的一個概念了。
泓君:未來五年。
王辰晟:對,同時它在一些供應(yīng)鏈上,非常激進(jìn)地做布局。最近跟三星和海力士包了一個90萬片晶圓每月的產(chǎn)能,它基本上占了整個DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器)市場可能1/3,HBM(高帶寬存儲器)市場60%,就它一家。
如果你是馬斯克,或者你是小扎,你會怎么去應(yīng)對?你也不希望被他們卡脖子,所以每個公司現(xiàn)在從供應(yīng)鏈角度做得都不一樣。馬斯克xAI去橫掃了所有的小型的渦輪發(fā)電機。meta過去幾年就已經(jīng)做得非常激進(jìn),去各種買一些能源成本相對比較低的地,去建它的數(shù)據(jù)中心,最近是在愛達(dá)荷州還是俄亥俄州,又一個5吉瓦去上線,它的規(guī)模基本能占大半個曼哈頓。Google也會做一些供應(yīng)鏈上的布局,比如一些光纜,它會做非常激進(jìn)的供應(yīng)鏈上的產(chǎn)能買斷。所以說其實每個巨頭都在發(fā)力,都不想在這個競爭當(dāng)中輸人一頭。
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meta在路易斯安那州采購的太陽能發(fā)電設(shè)施 Common Energy
泓君:微軟我們好像沒有提到。
Ethan:微軟其實蠻有意思的,它去年的時候跟OpenAI的合作關(guān)系是非常融洽的,但是在年初的時候大家也看到一些新聞,提到關(guān)于OpenAI和微軟的關(guān)系已經(jīng)有了一些變化,包括OpenAI開始去找Oracle或者其他公司合作建數(shù)據(jù)中心,微軟不是它唯一的數(shù)據(jù)中心提供商了。同時它也在某一些數(shù)據(jù)中心暫停施工,或者是退租了一些數(shù)據(jù)中心等等。
我們看最近這幾個月的發(fā)展,能夠感覺到微軟在數(shù)據(jù)中心投資這方面,和其他公司比是相對穩(wěn)健的。OpenAI就完全是另外一種風(fēng)格,都是每一兩個星期就會有一個非常大的公告,說我要建5個吉瓦、7個吉瓦的數(shù)據(jù)中心,和不同的公司合作,和整個產(chǎn)業(yè)鏈合作。所以能看出這兩個公司,在AI數(shù)據(jù)中心或者整個數(shù)據(jù)中心行業(yè)的投資和策略方面已經(jīng)有一些不同了。
泓君:對,所以就是說微軟中間稍微緩慢了一點,最近又在加速。
Ethan:對,微軟最近剛剛宣布了一個全世界最大之一的AI的數(shù)據(jù)中心,剛剛落成。我覺得這個行業(yè)的變化確實還蠻快的,年初的時候,我記得微軟的CEO在公開采訪中提到過,他覺得這個行業(yè)是有一些過度建設(shè)的,他覺得有一些泡沫,他想用更穩(wěn)健的方式去建設(shè)數(shù)據(jù)中心。但是我們現(xiàn)在看到,微軟速度也蠻快的,并沒有像年初的時候說的那樣慢下來。所以我猜想,也許各個公司的高層在這一年里,他們的策略和想法上是有一些波動的。但是此時此刻,能感覺到所有人都在全速前進(jìn)了。
王辰晟:我覺得幾個巨頭,包括Google、亞馬遜和微軟,他們的態(tài)度可能是因為他們過去在云上其實有很多的Data Center的投入了。像Google、微軟,他們現(xiàn)在已經(jīng)有的Data Center可能已經(jīng)超過10個吉瓦。對于從零開始發(fā)展的OpenAI,大家需要的增長速度是不一樣的,因為基數(shù)不同,反饋出來的激進(jìn)程度也會有不同。
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stargate site 1, texas Sam Altman
泓君:這個點很關(guān)鍵,這是為什么我們現(xiàn)在經(jīng)常聽到的名字是meta、xAI還有OpenAI,而不是這些云廠商的巨頭像Google、亞馬遜和微軟。
我們剛剛其實提到了OpenAI,它在做Stargate的項目,在搶地,在跟芯片廠商去達(dá)成合作。馬斯克其實也是在搶發(fā)電機,meta也在搶地。我是在想,那芯片供應(yīng)其實也就這么多,大家不會在某種程度上都有短缺嗎?
王辰晟:從純產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)能來講,芯片現(xiàn)在并沒有像能源這么緊缺,如果你每一片把它用到刀刃上。臺積電的產(chǎn)能來講,它也在積極地去布局,所以芯片相對是比較充足的。臺積電可能兩年之前有在說CoWoS它的先進(jìn)封裝的產(chǎn)能會有些落后,但是它最近也在說在亞利桑那州要建兩個先進(jìn)封裝的晶圓廠。這些產(chǎn)能在過去兩年經(jīng)歷cycle的時候,他們已經(jīng)在做投資了。
我只能相信老黃他的直接聲明是對的,在GPU的芯片的供應(yīng)上肯定是不缺的,但是可能會有一些別的配套的產(chǎn)業(yè)上面會有一些額外的缺口,包括存儲器,線束,甚至于一些數(shù)據(jù)機柜。但是可能這個缺口相比能源來說并沒有那么大。
Ethan:我覺得這點可以補充一下,像我能看到的比較重要的幾個策略上的觀點。一個觀點就是我們剛才一直在聊的所謂的電力優(yōu)先(Power First),因為大家都已經(jīng)明顯看到,最缺的就是電,誰能拿到電就意味著你能帶起更多的GPU,你就更有可能訓(xùn)練出更好的模型,你就可能獲得更多的用戶,更好的用戶體驗,從而占據(jù)更大的市場份額。而這樣的市場份額可能會給你帶來更多的營收和利潤,然后又可以再次循環(huán),拿這些營收和利潤去買更多的電和地,繼續(xù)讓我的模型變得更好。所以Power First在很多大型公司里是一個非常重要的策略。
還有另外一個策略是大家都考慮到的,為什么這些公司都那么激進(jìn)?最根本的一點是因為大部分公司現(xiàn)在都意識到——Underinvestment is riskier than over investment,就是所謂的投資不夠給你帶來的風(fēng)險,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于過度投資帶給你的風(fēng)險。
為什么會這樣呢?像AI這個行業(yè),大家目前有一個大致的共識,就是很有可能誰最先獲得最好的AI模型,或者所謂的AGI的話,這家公司就會占據(jù)比較大的一個市場份額,其他公司的生存空間就會很快地縮小,所以投資不夠的風(fēng)險是非常大的。
我們再看一下過度投資會有什么樣的風(fēng)險?你無非就是買了更多的地、更多的電、更多的房子建數(shù)據(jù)中心,最后你發(fā)現(xiàn)可能買多了,無非就是把它用作自己公司內(nèi)部的效率提升,或者租給其他人,或者就把這些地和電賣出去。總體來說,過度投資的風(fēng)險是有封頂?shù)摹?/p>
泓君:因為它都是固定資產(chǎn),這些固定資產(chǎn)你轉(zhuǎn)賣它也是容易的。
Ethan:比如說GPU你買多了,那你賣給其他公司也沒有什么問題,所以它過度投資的風(fēng)險相對來說是比較小的。而對于某些大的科技公司來說,如果投資不夠?qū)е滤鼪]有在這場競爭中勝出的話,它有可能面對的是一個生死存亡的一個境地。
所以這也是為什么絕大部分公司寧愿多投資。哪怕華爾街現(xiàn)在已經(jīng)有一些質(zhì)疑了,是不是過度投資了?你們能不能收得回利潤來?這個營收能不能cover住你們這個投資?甚至股價上也開始反映出來了。但是這些公司我覺得現(xiàn)在沒有一個眨眼睛的,都是繼續(xù)在加大投資。
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Datacenter, Abilene Sam Altman
王辰晟:對,因為沒有人想當(dāng)諾基亞。你跟股東說我4萬億的市值會變成3萬億的市值好呢,還是說我的4萬億的市值會變成0?你更多是有個夢想說,我現(xiàn)在投資,如果我經(jīng)歷過這一場退潮,然后我活下來其他人死掉了,我就從4萬億變成10萬億……這是大家更喜歡聽到的一個故事,不代表它就一定會發(fā)生。
還有一點,在硅谷有一句話——Bill will always eat Andy,Andy代表Andy Grove(英特爾前CEO),Bill是比爾·蓋茨。就是說,你只要有基礎(chǔ)設(shè)施有硬件,軟件總有些辦法把你的資源運用掉的。
這周早些時候OCP(Open Compute Project),meta的人就在里面說,其實他們目前的GPU光用來做他們內(nèi)部一些AI,比方說Instagram或者Facebook,去篩除一些不合適的內(nèi)容,也已經(jīng)需要很多算力了。它就算有多余的閑置的算力,它用來做內(nèi)部的降本,也是完全是可以的。所以我覺得現(xiàn)在主流的這些公司,都不會擔(dān)心過度投資然后沒有辦法用掉,而更多的是說,我怎么把我有的這些資源去做更好的配置,去擴大利潤和收入。
我可以稍微補充一下Ethan剛剛講的一點,就是為什么大家要建大的數(shù)據(jù)中心,這里有兩筆賬。一筆就是經(jīng)濟(jì)賬。Google自己說過,在愛荷華州去建一個1吉瓦的AI Data Center,比同樣分布式的一年可以省5億美金的運營成本,因為它更加高效,無論是從輸電、冷卻、運營來說。
同時,從一個AI算力的訓(xùn)練的這個角度來講,比方說GPT-4,按照以前H100的卡,需要差不多16000張,以90天的時間,去做一個1.7萬億的數(shù)據(jù)量的模型的訓(xùn)練。如果到GPT-4.5,它可能是10的26次方,它需要的是一個兩三倍的卡,甚至于說GB200,25000張卡,也需要90-120天去計算。在這樣一個AI軍備競賽的前提下,你肯定是不希望花一個季度才能訓(xùn)練出一個模型。你更加希望的是每一周,或者每兩周,就可以有一個模型,不停地去進(jìn)步,不停地去迭代。所以它造成了一個指數(shù)級別的需求,從一個萬卡集群變成十萬卡集群,甚至到百萬卡集群。而且你可能需要訓(xùn)練更大體量的數(shù)據(jù)模型,這樣就會把算力從以前30兆瓦的AI Data Center推到1吉瓦、甚至于5吉瓦的這樣一個Data Center的體量,因為大家都不想輸。
泓君:那我再問一個更底層一點的問題,大家為什么需要建這么大的數(shù)據(jù)中心?你們覺得這個數(shù)據(jù)中心,未來更多的是做這個模型的training,還是用作應(yīng)用方向?這個數(shù)據(jù)中心是支持誰的?
王辰晟:兩年之前的話,大家可能有60%-70%算力是用于做預(yù)訓(xùn)練的。當(dāng)然預(yù)訓(xùn)練也有它自己的瓶頸,現(xiàn)在有很多不一樣的工程上的優(yōu)化,無論是從有專家的模型,包括說有一些post training去做強化學(xué)習(xí)的,這些都是一些廠商覺得怎么樣提高這個模型的效率,而從預(yù)訓(xùn)練轉(zhuǎn)換成一個后訓(xùn)練的過程。
同時因為這本經(jīng)濟(jì)賬,大家要確保我有收入。訓(xùn)練是不能給你帶來收入的,一定是應(yīng)用或訂閱會費才能給你帶來收入。所以現(xiàn)在所有的大廠都轉(zhuǎn)型把更多的資源用到推理上。今年早些時候,推理和訓(xùn)練的比例已經(jīng)轉(zhuǎn)成推理占比更高,可能推理占六成,訓(xùn)練占四成。之后推理的比例可能會大大增高,甚至占到80%以上。
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Datacenter, Abilene Sam Altman
泓君:所以現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心,是給這些AI廠商做推理來用的。
Ethan:我基本上同意這個觀點,在未來一定是推理和應(yīng)用那方面的數(shù)據(jù)中心的利用,或者是能源的利用,占比越來越高,而且是占大頭的。當(dāng)然AI的訓(xùn)練也會有一定的占比,它需要不斷地去迭代,推出更好的模型。推理的占比高,意味著它越來越多地在應(yīng)用層面創(chuàng)造出價值。就像微軟CEO之前說的,AI只有在真正創(chuàng)造GDP的時候,才是有價值的時候,那個也是真正關(guān)鍵的時候。
泓君:那我們一定需要這種大的數(shù)據(jù)中心嗎?小的數(shù)據(jù)中心行不行?假設(shè)我們零散地把一些居民用電的這些閑置的電集中起來,然后再做儲能,再分配給各個應(yīng)用或者大廠,這種方式是有可能的嗎?
王辰晟:如果是做訓(xùn)練的話,這個規(guī)模不太允許它去做這樣的一些調(diào)整,因為它需要所有的data在同時進(jìn)行計算,需要機柜和機柜之間的互聯(lián),需要一個大的集群。但是如果去做推理的話,它其實可以根據(jù)用戶的需求去進(jìn)行一個合理的配置。用現(xiàn)在的閑置算力或者電力去做,這個有點像以前PPTV或類似的產(chǎn)品。確實現(xiàn)在也有一些公司在用閑置的算力去做,比方說novita,它是一個start up,更多是用閑置的這些算力,相比別的供應(yīng)商,提供更低成本的算力。
可是你作為一個大廠的話,你要去算一筆經(jīng)濟(jì)賬,在用戶需求的時候,它是不是一直有可用性,一直能去調(diào)用這些算力資源。同時如果是分散的話,它在管理、物流各方面是沒有效率的。我剛剛也提到,如果它有個大的規(guī)模集群,又可以用來做訓(xùn)練,等到不需要訓(xùn)練的時候又可以用來做推理,這個經(jīng)濟(jì)賬是更容易算的。
Ethan:沒錯,我也非常贊同。具體的應(yīng)用是什么,會決定對數(shù)據(jù)中心的要求是什么樣的。舉一個例子,現(xiàn)在大家有一個初步的共識,就是對于AI的訓(xùn)練來說,也許這樣的數(shù)據(jù)中心并不需要離大城市太近,也不需要可靠性太高,因為可靠性不高的后果無非就是影響了一下你公司內(nèi)部的一些研究人員的進(jìn)度。一些AI的云廠商,如果它要提供給第三方客戶的話,它需要達(dá)到所謂的“5個9”這樣的可靠性,就是99.999%的可靠性。但是對于AI的訓(xùn)練來說,也許不需要達(dá)到那么高,也許“3個9”,99.9%就可以了。
而這些AI數(shù)據(jù)中心又需要很多能源,它可以建在離能源更接近的地方。比如說OpenAI這個策略,我就覺得非常好,他們把Stargate的很大一部分項目放到了德州的西部,那是一個又有風(fēng)又有光,同時還有一定的電網(wǎng)接入能力的地方,而且還有大量的地,這就非常適合做AI的訓(xùn)練了。所以并不是所有的數(shù)據(jù)中心都需要和客戶離得那么近,在資源非常緊缺的情況下,可以根據(jù)你的應(yīng)用的特點,去看你的數(shù)據(jù)中心要建在哪個地方,去實現(xiàn)什么樣的目標(biāo)。
02 軍備競賽下的能源危機
泓君:數(shù)據(jù)中心首先需要電,其次還需要發(fā)電機,跟各種各樣的小型的我們可能想不到的設(shè)備,比如說變壓器。那還有一層,就是它需要有芯片。這三個問題怎么解決?我們今天可以一個一個地來分析一下。首先,數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在的電從哪來?Ethan,我記得你之前在我們節(jié)目上講過,整個美國的電是處在一個比較穩(wěn)定的增長狀態(tài),從今年的數(shù)據(jù)來看還是這個樣子嗎?
Ethan:我記得在上周,黃仁勛在一個CNBC的采訪中提到,他可以生產(chǎn)出整個市場所需要的GPU,但是現(xiàn)在最大問題是沒有電。
在過去的20年,美國的整個電力系統(tǒng)的發(fā)展是非常地緩慢的,它幾乎是以每年低于1%的增速在慢慢地擴張自己的電力系統(tǒng),這和中國幾乎百分之五六七這樣的年增速,是完全沒有辦法比的。美國過去20年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,和它的電力系統(tǒng)的發(fā)展,幾乎是脫鉤的。這也導(dǎo)致一個問題,哪怕你現(xiàn)在開始加倍你的增長速度,那也只是2%而已,遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上數(shù)據(jù)中心高速增長的速度。
美國的新增電力的負(fù)載當(dāng)中,我們估計,數(shù)據(jù)中心可能就會占到40%左右,剩下的60%可能是電動車的增長,或者是生產(chǎn)制造業(yè)的回流等等。
還有一個數(shù)據(jù)可以分享,一些機構(gòu)預(yù)估美國每年應(yīng)該需要增加大概80個吉瓦的發(fā)電量,才能夠大概地滿足美國的數(shù)據(jù)中心、電動車和生產(chǎn)制造業(yè)的回流到美國這樣的一個增長的需求。但是目前來說,美國每年的發(fā)電量增長只有50~60左右這個水平,也就是說每年美國面臨的是大概20個吉瓦發(fā)電量的一個巨大的缺口。如果保持這樣的缺口的話,未來5年左右,很可能美國將會面臨一個大概100個吉瓦的發(fā)電量的缺口。當(dāng)前美國的總發(fā)電量大概是在1300個吉瓦,所以這個缺口占的比重也是非常大的。
泓君:20個吉瓦是一個什么概念?比如說一整個紐約市或者舊金山的發(fā)電量會有20個吉瓦嗎?
Ethan:這個是個很好的問題,像紐約的話,它的平均用電量大概是在6個吉瓦左右,它每年的峰值是在11~12吉瓦左右。所以說每年落下20個吉瓦,這個缺口相當(dāng)于2-3個紐約的發(fā)電量的水平。
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GE Vernova
泓君:但現(xiàn)在我們說,居民用電跟工業(yè)用電都要保證,AI的數(shù)據(jù)中心也得建,因為它用戶數(shù)一直在增長,所以現(xiàn)在缺的這部分電從哪來?或者說我們拉回到現(xiàn)在的這個時間點,現(xiàn)在對于AI來說大家缺多少電?
Ethan:我們預(yù)估今年數(shù)據(jù)中心會新增大概8個吉瓦的新增的用電量。這個電從哪里來?美國過去幾十年的電網(wǎng)建設(shè)中有一些余量。還有GE這樣的公司也在大量地制造和出售自己的天然氣發(fā)電站。還有一些清潔能源。有一些研究機構(gòu)預(yù)測,新增的這些發(fā)電可能60%靠天然氣發(fā)電站,40%左右靠光伏、風(fēng)能和儲能這些來彌補。
當(dāng)然我們希望未來核能盡快地成為新的主力。現(xiàn)在美國的發(fā)電當(dāng)中,大概20%的發(fā)電來自于核能,但這些都是屬于過去幾十年一直存在的存量核能。像新增核能這一塊的話,我們可能還要等到比如說2028年左右,才會看到新增的核能上線。像一些新的核能技術(shù),比如說小型或者微型核反應(yīng)堆,像SMR這樣的技術(shù),我個人估計要等到2030年左右才會真正地成為主力。
泓君:我看最近Sam Altman他投了一家公司,他們是做小型的核裂變的反應(yīng)堆的,股價也是漲得很厲害。
Ethan:這家公司叫Oklo,它股價確實漲得非常瘋狂,我也沒有想到它在短短的幾個月之內(nèi)就能上漲那么快。我覺得這應(yīng)該更多的是反映市場對它的期待和情緒吧,而不是它的技術(shù)或施工運營方面在突飛猛進(jìn)。
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CNBC
王辰晟:我補充一點,美國一年增加五十幾吉瓦的發(fā)電量,但其中火力發(fā)電的組成其實不到5吉瓦。有差不多45吉瓦是太陽能,另外5吉瓦可能是風(fēng)能,這些發(fā)電都是不可持續(xù)的,它會根據(jù)日照和天氣變化,所以它實際真的有效的發(fā)電量,可能一年就不足20-25吉瓦。我覺得這個是更加去增加這個缺口的。
再算一筆賬,我們按照數(shù)據(jù)中心的投資,老黃有一個數(shù)據(jù)就是,500億≈1吉瓦,所以它整體的話,如果真的有60吉瓦,那就是一個3萬億資本的投入。但是目前來說,所有的大公司預(yù)計明年的投入量,基本上不到1萬億,所以從整體的發(fā)電的量來說,沒有到這么缺的狀態(tài),電網(wǎng)里還有一些余量可以去使用。
Ethan:你說的很對,太陽能的1吉瓦和天然氣的1吉瓦,其實是不一樣的概念。有個概念叫做容量系數(shù)(capacity factor),你的平均發(fā)電大概是你的峰值的多少。像太陽能的話可能只有25%左右,但是如果是核電發(fā)電的話就完全不一樣,因為核能它幾乎全年一直都是在它的峰值發(fā)電,它的容量系數(shù)可以達(dá)到93%左右。天然氣也很高,可能會達(dá)到85%左右。不同的發(fā)電的技術(shù),雖然是同樣的Gigawatt,但是它實際的發(fā)電量是不太一樣的。
王辰晟:我聽說美國的電網(wǎng)是相對比較脆弱的,這個Ethan能不能多介紹一下。
Ethan:美國的電力系統(tǒng)確實是有很大的問題的。我們一直在關(guān)注發(fā)電這個點,稍微有一點片面,因為數(shù)據(jù)中心是通過整個電力系統(tǒng)來獲得電的,而不只是通過一個發(fā)電機、一個電廠來獲得電的。
所以我們要看的是,從發(fā)電到輸電到配電,整個產(chǎn)業(yè)鏈都得形成一個有效的系統(tǒng)。發(fā)電大概是占整個電力系統(tǒng)投資的50%左右,輸電的話大概會占到10%-20%左右,然后配電的話大概是占到20%-30%左右。
這個輸電網(wǎng)的發(fā)展在過去也是非常緩慢的。理想狀況下,如果這些電站都能進(jìn)入到美國電網(wǎng)里邊,那么數(shù)據(jù)中心的供電是沒有問題的,但問題就在于電網(wǎng)本身連吸納這些新的發(fā)電站都能力不足,再并入到新的數(shù)據(jù)中心的時候也會有很大的問題。
泓君:剛剛辰晟有一個數(shù)據(jù),是說60個吉瓦,差不多背后是3萬億的資金支持,所以反推OpenAI的Stargate,如果說是5,000億的一個項目,它可能就能建成10個吉瓦的電,這是在規(guī)劃中嗎?如果說這個電建成了,按照Ethan你剛剛的說法,它輸入到這個電網(wǎng),也是有阻力跟難度的?
Ethan:沒錯,現(xiàn)在我們了解到的Stargate,它的目標(biāo)是能夠建到10個吉瓦,現(xiàn)在可能已經(jīng)簽約和announce了大概有7個吉瓦,這些都還只是簽約和意向,真正要到電網(wǎng)里邊應(yīng)該還會有一些阻力。對于這么大的一個體量,很顯然Openai或者它的合作的伙伴,需要想辦法在電網(wǎng)上創(chuàng)造新的容量。現(xiàn)在很多科技公司,得自己去建發(fā)電機、建發(fā)電站、變電站和一些配網(wǎng)的設(shè)施,甚至建一些稍微短一點的電力傳輸線等等,去滿足自己的需求,因為電力公司已經(jīng)完全跟不上他們的需求了。
03 資源搶奪與技術(shù)破局
泓君:我們剛剛提到了輸電是一塊問題,那建電網(wǎng)跟發(fā)電可能就是一個更大的問題了。我注意到其實不管是OpenAI的Stargate的項目,還是馬斯克的xAI的項目,大家現(xiàn)在用的基本上還是燃?xì)鉁u輪機的方式。但是這一塊辰晟你可能比較了解,渦輪機現(xiàn)在的供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€怎樣的情況?它是不是也是一個比較短缺的物品?
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GE燃?xì)廨啓C GE Vernova
王辰晟:對,因為它本身的產(chǎn)能完全是不足的。你可以去看GE Vernova的財報,過去10年它的增長非常平緩,峰值的時候可能是2019年、2020年的時候,大概到七十幾臺一年,每一臺大概在30-50兆瓦。
我們做一個對比,渦輪的發(fā)電機其實和我們的飛機引擎非常像,一年有近4000臺飛機引擎下線,而渦輪發(fā)電機市場最大占比的GE Vernova只有不到100臺。這是數(shù)量級的差別。一來是之前的需求沒有這么旺盛,二來之前政府對于可持續(xù)能源、零碳排的這些標(biāo)準(zhǔn),大家對會增加碳排放的行業(yè)沒這么多的投入,它相當(dāng)于是一個夕陽產(chǎn)業(yè)。
只是最近,在AI數(shù)據(jù)中心這樣一個缺電的背景下,大家才找到這樣一個短期止損的方案,而不是說所有的數(shù)據(jù)中心都愿意去長期地使用渦輪發(fā)電機。更多的是說,如果我并入電網(wǎng)需要兩年的許可審批,而我需要數(shù)據(jù)中心,比方說馬斯克需要6個月就上線,那他們一年半的這個gap只能使用一些短期的方案,比方說渦輪發(fā)電機。
每個公司也不一樣,比方說xAI,根據(jù)公開的信息,它橫掃了美國將近70%以上的燃?xì)鉁u輪發(fā)電機的庫存,已經(jīng)用來給孟菲斯它兩個非常大的數(shù)據(jù)中心供電。根據(jù)SemiAnalysis一個博主的分析,如果我沒有記錯的話,光Colossus-2一個數(shù)據(jù)中心,就有160臺的渦輪發(fā)電機在那邊給xAI提供發(fā)電。
Ethan:我想問一個問題,是不是渦輪發(fā)電機它也是分幾種類型的?比如說像GE的,是幾百個兆瓦的這種大規(guī)模的,我聽他們財報說2028年以后才能接新的訂單了。是不是現(xiàn)在大家就開始買一些隱形的發(fā)電機,這一部分是不是大家也開始掃貨了?
王辰晟:對,有一種就是通過飛機引擎改造的,叫航空衍生燃?xì)廨啓C(Aero derivative combined cycle gas turbine)做小型的渦輪發(fā)電機,比方說Caterpillar。它的產(chǎn)能也是需要很長時間去build up的。當(dāng)然了,你造十臺這樣的渦輪發(fā)電機,也只抵得上一臺300兆瓦的發(fā)電機,其實它對于供應(yīng)鏈的挑戰(zhàn)還是很大的。
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xAI孟菲斯數(shù)據(jù)中心內(nèi)部 ServeTheHome
泓君:剛剛說的是渦輪發(fā)電機的這部分,發(fā)電可能還會用到很多零部件。我記得之前馬斯克有一句話就是說Transformer lead transformer(AI算法的成功和算力需求,直接導(dǎo)致了對電力的海量需求)。第一個說的是算法,第二個transformer就是說變壓器。我知道變壓器在整個市場上它也是一個供貨周期很長,可能到18到24個月這樣一個非常缺貨的產(chǎn)品了,但是它又是必須存在的一個環(huán)節(jié)。
王辰晟:是的,先分享一個小故事吧。在大概一年半兩年之前,特斯拉還在做Dojo(特斯拉的超級計算機項目)的時候,我們想要在Palo Alto,硅谷的中心,去建一個非常小型的只有十幾臺training的這樣一個集群。那個時候Palo Alto市政府跟我們說你們沒有電,如果你們需要的話,現(xiàn)在交期已經(jīng)從3個月漲到18個月了。最后我們自己買了兩臺變壓器,給Palo Alto市政府裝好,然后說我們交付給你,你們讓我用。那個時候只是3兆瓦,現(xiàn)在我們動輒談幾吉瓦,1000倍的差別。
變壓器這一塊,它里面需要很多特殊的鋼材——硅鋼,或者說取向型的硅鋼,因為它會帶一些磁力的方向,提高它的效率。這種鋼材美國只有一家公司可以做,它每年的產(chǎn)能是25萬噸,全世界大概有500萬噸的產(chǎn)能。中國光寶鋼一家大概有將近200萬噸的年產(chǎn)量。所以美國在這個產(chǎn)業(yè)鏈上是非常落后的。
據(jù)我所知,2016年、2020年包括2024年,美國政府都出了一些政策,無論是反傾銷也好,還是說《大而美法案》也好,都會去禁止這些美國的公司從中國來進(jìn)相關(guān)的材料,為了想要發(fā)展制造業(yè)的回流。可是短期來說,美國的制造業(yè)并沒有能力去承接住這么大的一個體量的需求,這也造成了過去兩年變壓器的交期一直沒有有效地去縮短。
泓君:我看到最近英偉達(dá)提了一種新的供電方式,800伏的直流輸電的方法。大家可不可以講一下,現(xiàn)在整個數(shù)據(jù)中心跟電廠到底是在用新的這種方式去做,還是在用傳統(tǒng)的這種方式去做?它的區(qū)別跟效率是怎么樣的?
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當(dāng)前的Data Center電源架構(gòu) NVIDIA blog
王辰晟:英偉達(dá)這一次OCP展會上講的800伏直流,更多的是用于數(shù)據(jù)中心以內(nèi)整個AI數(shù)據(jù)機柜的輸電。它替代的是之前的54伏機柜。
我們先退一步來說,整個電是怎么產(chǎn)生的?高壓電線如果是跨距離傳輸,是350千伏的這樣一個體量;到本地的一個變電站,大概是3.8到35千伏中壓的電;它到數(shù)據(jù)中心之內(nèi),可能通過一個不間斷的power supply(UPS)傳到數(shù)據(jù)中心里面,目前來說一般是480伏或者415伏交流電,再通過一個交流轉(zhuǎn)直流,把它轉(zhuǎn)換成54伏去給所有的芯片或者服務(wù)器去供電。
為什么要去把54伏拉到800伏?是因為目前整個數(shù)據(jù)中心就以NVIDIA的幾代產(chǎn)品為例,它之前的Hopper,我們所說的H100,它的一個機柜可能是一個30千瓦左右的數(shù)量級。最近一代GB200,它一個機柜就到了100千瓦。它之后的Vera Rubin超級芯片,包括之后的這個卡,都是要往400千瓦甚至到1兆瓦一個機柜去做。
NVIDIA自己有一個數(shù)據(jù),如果你還是用54伏做柜內(nèi)的傳輸,你一個1兆瓦的機柜就需要200公斤的銅用來做傳輸電。功率是和電壓的平方成正比的,也就是說你去增加電壓可以大大地減少效率的損失。800伏直流和54伏直流,如果是一兆瓦的機柜,54伏可能需要在傳輸上損失22%的效率,這個損失太多了,如果拉到800伏的話,它的損失會降到0.6%,這是好幾個數(shù)量級的進(jìn)步。但現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心還沒有做到800伏的直流的能力,現(xiàn)在主要還是以415伏交流為例。
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NVIDIA 800 V HVDC 架構(gòu) NVIDIA blog
泓君:為什么并沒有?是進(jìn)不去電網(wǎng)嗎?
王辰晟:是因為現(xiàn)在沒有按照這個標(biāo)準(zhǔn)去做。有一點很重要就是,NVIDIA老黃說他能自己造出所有的芯片,但是他沒有電去power他的芯片,所以他現(xiàn)在定這樣一個標(biāo)準(zhǔn),是想要整個生態(tài)鏈共同進(jìn)步。如果你還是415伏的交流、54伏的直流,它一個1吉瓦的數(shù)據(jù)中心需要差不多50萬噸的銅,這是沒有人可以提供得了的。如果是做成這樣,下一步可能就是缺銅了。所以他不得不要去促使整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈往這個方向做轉(zhuǎn)變。
泓君:那卡點在哪呢?
王辰晟:我覺得更多是在大家怎么去理解它這一周剛出的規(guī)范,以及怎么去把供應(yīng)鏈拉起來去做規(guī)范的理解、設(shè)計、生產(chǎn)。
Ethan:是不是可以這樣理解?就是這個規(guī)范其實就是看到今天的缺電很嚴(yán)重的現(xiàn)實情況,要重新定義這個行業(yè)里邊的各項標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在剛剛發(fā)布這個新的標(biāo)準(zhǔn),還需要一點時間讓整個生態(tài)鏈的各個環(huán)節(jié)的企業(yè)重新設(shè)計產(chǎn)品,進(jìn)入到這樣一個新的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中。下一代的數(shù)據(jù)中心就有可能會根據(jù)這個標(biāo)準(zhǔn)去建立起來,這樣的話整個數(shù)據(jù)中心的效率都會提高很多。
王辰晟:是的。
泓君:我看見現(xiàn)在大家雖然沒有去建800伏的直流,但是相比于你提到的54伏的直流電,已經(jīng)有人開始嘗試比如說200伏、400伏,大家已經(jīng)在往這個方向去靠了,只是說我們還沒有把標(biāo)準(zhǔn)一下拉得那么高。
王辰晟:在英偉達(dá)的白皮書里面也有提到它的幾個階段,就是從415伏交流到54伏的直流轉(zhuǎn)換,也有415伏的交流直接轉(zhuǎn)成415伏或者400伏的直流去做這個機柜;再下一步,把整個配套的基礎(chǔ)設(shè)施提到800伏,去內(nèi)部直接做直流的這個傳輸;甚至于到最后的ultimate stage,就是用固態(tài)變壓器在數(shù)據(jù)中心的輸電入口,直接做到800伏直流,當(dāng)中可以去除一些UPS以及整體的效率,把從92%~98%的效率,提到98.5%,甚至99%的end to end效率。
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Open Compute Project
泓君:Ethan,是不是這種數(shù)據(jù)中心的高壓直流電跟整個居民用電方式是完全不一樣的?就是這個方式它是不可以提供給居民用電的,就限定了它只能做數(shù)據(jù)中心。
Ethan:我的理解大概確實是這樣的。但是我覺得現(xiàn)在確實是到了一個時機,數(shù)據(jù)中心內(nèi)部應(yīng)該用高壓直流來提高它的效率了。2025年在美國的數(shù)據(jù)中心所有用電量加起來,會占整個美國用電量的大概5%左右(只比今年整個加州的用電量稍微低一點),而這個數(shù)字大概會在2030年的時候會翻倍。這是一個很大的用電行業(yè),完全值得為這個行業(yè)設(shè)計一套專有的用電的標(biāo)準(zhǔn),就比如說英偉達(dá)的800伏,這樣的一個標(biāo)準(zhǔn)能夠讓整個占據(jù)美國用電10%的這個行業(yè)的效率,比如說提高20%左右,這是非常大的經(jīng)濟(jì)收益。上周公布的這個報告,就是這一切的開始。
泓君:大概給聽眾一個印象,我們用ChatGPT搜索一次會有多耗電?它差不多就是用Google搜索一次耗電量的10倍。我另外看到一個數(shù)據(jù)是說中國今年整個電力的建設(shè)有495個吉瓦,美國今年的整個電力的建設(shè)是50個吉瓦。為什么中國可以建設(shè)得那么快?而美國在這么缺電的情況下,它的建設(shè)速度還是這么慢?
Ethan:總體來說有幾個主要的原因吧。一個就是中國的電網(wǎng)很多時候它是有一個集中規(guī)劃的概念,這和政治制度經(jīng)濟(jì)制度是息息相關(guān)的。而美國的很多電網(wǎng)它是小區(qū)域局部規(guī)劃,但是很少有跨區(qū)域的大規(guī)模的集中的規(guī)劃。當(dāng)然美國也意識到有這個問題了,也開始做出這方面的改進(jìn),也有一些政策出來去鼓勵這樣做,但是這方面也剛剛開始。這和中國一直以來的電力從西邊送到東邊,從南方送到北方,通過高壓直流,通過整個中國大規(guī)模的電網(wǎng)建設(shè)來實現(xiàn)電力的大規(guī)模傳輸,完全不能同日而語的。
還有一方面就是在建設(shè)電網(wǎng)的過程中,你需要很多的審批。而在中國的話它有一個相對集中的一種管理的方式吧。而在美國的話很可能你的高壓傳輸線需要經(jīng)過一個農(nóng)場主,這個農(nóng)場主說“不,我不允許你在這建”,那你可能就要繞道個幾百個英里。而這個過程中可能你會遇到幾百個這樣的農(nóng)場主。
泓君:這就是為什么美國高鐵建不成啊。
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西電東送工程 中國電力
Ethan:對,是同樣的一個道理。所以還有一個數(shù)字可以給大家參考,在美國建一個新的長距離的傳輸線,大概需要的時間是7到12年,這是非常漫長的一個過程。所以在過去的幾年,美國幾乎沒有大規(guī)模的傳輸線建設(shè)。但這只是整個電力系統(tǒng)建設(shè)中的一角,其實如果你看輸電也好配電也好,整個建設(shè)都會遇到很多類似這樣的問題。
泓君:長距離傳輸線的建設(shè)主體是誰?是政府嗎?如果現(xiàn)在來做這件事情的人不是政府而是科技公司,因為他們其實有實打?qū)嵉睦麧櫢鷺I(yè)務(wù)需求上的考量,所以他們是不是在做同樣的事情的時候,推進(jìn)速度會更快?
Ethan:我覺得在整個電力系統(tǒng)建設(shè)的某些環(huán)節(jié),科技公司是有優(yōu)勢的。但是在傳輸線進(jìn)入這個環(huán)節(jié)可能跟電力公司遇到的問題是一樣的,你還是要去跟無數(shù)人去談判,這個還是非常難的。所以現(xiàn)在科技公司采取一個策略就是,我不去參與很多大規(guī)模的傳輸線的建設(shè),但是我走另外一條路,比如說我自己去建我自己的發(fā)電站,而我就把這個發(fā)電站建在我自己的數(shù)據(jù)中心附近不遠(yuǎn)的地方。很多東西是在它的經(jīng)濟(jì)資源、政治資源的影響力范圍內(nèi),它可以做得更快更好的。
泓君:數(shù)據(jù)中心的建設(shè)是需要大量的水嗎?
Ethan:在建設(shè)過程中水用得并不多,在運行的過程中看你是用什么樣的方式去制冷,有些液冷它是閉循環(huán)的,用水也不是很多。但是在數(shù)據(jù)中心運行過程中,用水量和用電量往往有一個此消彼長的關(guān)系,這也是一個矛盾的點。所以在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)過程中,或者在選址的過程中,每個公司都會看,在這個地區(qū)是電更多一些還是水更多一些,然后根據(jù)當(dāng)?shù)氐姆A賦,它可能會制定一個策略。
泓君:對,現(xiàn)在整個科技巨頭它在建數(shù)據(jù)中心的時候,還是有遭到很多當(dāng)?shù)鼐用竦牡种频模还苣阏f污染還是缺水,就是各種各種各樣的問題可能都會有。所以再回到我剛剛提的那個問題,為什么中國建設(shè)得這么快?Ethan,你的觀點是行政效率的問題?
Ethan:我覺得可能還有一個原因就是成本的問題。一個是設(shè)備的成本,一個是人力的成本。中國在過去的可能10年左右,在政府還有政策的推動下,整個清潔能源行業(yè)的發(fā)展是非常非常快的。一個簡單的數(shù)字可以讓大家留下深刻印象,就是中國在一年的太陽能的裝機容量相當(dāng)于世界上所有其他國家加在一起的總和,甚至還更多。這也就意味著整個行業(yè)已經(jīng)把清潔能源的發(fā)電成本已經(jīng)壓得非常非常低了。比如說我們看到大規(guī)模的儲能等等,像美國的設(shè)備可能是中國價格的兩倍左右。所以這個成本的差異也是一個比較大的原因。
泓君:我覺得我們之前的節(jié)目聊10億美元的獨角獸就算很大了,之后我們聊大模型可能是幾百億、幾千億的這種估值,今天我們是在聊一個trillion dollars,就是萬億美元的市場,感覺我們的野心也是在慢慢變大了。
王辰晟:沒錯。
Ethan:沒錯,這個投資的規(guī)模實在是太大了。
泓君:對,我覺得這個可以說是載入人類史冊的一個投資時期。非常精彩,謝謝兩位。





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