人工知能: 巨人化の爆発

IA: めまいがするほどのフィギュアですね！

「Transformer」ブリックを活用した自然言語処理 (NLP) は、人工知能の大成功の源です。 しかし、AI の出現を可能にした他の要因、特にデータの可用性の向上、データセンターのストレージ能力、およびコンピューティング能力の指数関数的な増加です。 実際、AI の開発と利用の拡大に伴い、データ、ストレージ容量、コンピューティング能力に対する需要も増大しています。
成功に夢中になったこの品質の大きな飛躍は、莫大なエネルギーの爆発を犠牲にして実現しました。

• この巨大化の最初の原因は、利用可能なデータの爆発的な増加にあります。
インターネット テクノロジーの台頭により、生成されるデータ量は飛躍的に増加しています。

インターネット データの巨大化と増加は目まぐるしいものです。
この数字が大きすぎるため、推定が不可能か、非常に不正確です。
いくつかのレポート (Google Cloud Platform、AWS、Microsoft Azure、IDC、Gartner、Forrester Research など) によると、2020 年にインターネット上に保存されたデータの量は 40 ～ 50 ゼタバイトでした (1 バイトは 1 文字または 1 バイトと同義です)。 2021 年には、約 60 ～ 70 ゼタバイトでした。 2025 年には、約 180 ゼタバイトになる可能性があります。 この数量は、1,800 億の 1 テラバイト (TB) SSD に相当します。 テラバイトは、私たちが毎日使用するデータ メディアのストレージ サイズになりました。

* 1 ゼタバイト (ZB) = 10^21 バイト。これは、1,000 エクサバイト、1,000,000 ペタバイト (PB)、または 1,000,000,000 テラバイト (TB) に相当します。

2024 年に、毎日生成されるインターネット データの量の推定値はソースによって異なりますが、通常は約 3.5 エクサバイトです。 この 1 日あたりのデータ量 (3.5 x 10^18 バイト) を大局的に考えると、2 時間の HD 映画 6 億 2,500 万本 (約 4 GB のデータ) と比較できます。

Digital Universe が実施した調査によると、データ領域は約 2 年ごとに 2 倍になります。

• この巨大化の 2 番目の原因は、ハイパースケール データ センター (世界最大のデータ センター) にあります。
最大のストレージ容量は、主にアマゾン ウェブ サービス、Microsoft Azure、Google Cloud、メタ プラットフォーム、エクイニクス、デジタル リアルティなどの大手企業に集中しています。
Omdia のレポートによると、2024 年には世界中に約 860 万のデータセンターが存在します。
このうち約 60 万件は、Amazon、Microsoft、Google などのクラウド大手が所有するハイパースケール データセンターです。 推定するのは困難ですが、世界のデータ ストレージ容量は 2 年ごとに 2 倍になる可能性があります。

データセンターの運営には大量のエネルギーが消費され、ストレージの増加により電力網に負担がかかる可能性があります。 2025 年までに、データセンターの電力消費量は世界の電力消費量の 2% に達すると予想されています。

• この巨大化の 3 番目の原因は、FLOP (1 秒あたりの浮動小数点演算数) で測定されるマシンの計算能力にあります。

2024 年には、プロセッサ (CPU) の計算能力は 1228 GFLOP、つまりプロセッサと同様に約 1 テラフロップスに達する可能性があります。インテル Core i9-13900K （新しいウィンドウ）。
グラフィックス コプロセッサは、特定のタスクや数学的計算を実行する場合にさらに強力です。 これらのハードウェア アクセラレータ (GPU、FPGA) は、18,176 コアで動作する NVIDIA GeForce RTX 4090 Ti カードのように、100 テラフロップスの計算能力に達します。

これが、世界最速のスーパーコンピューターが CPU の処理能力と GPU の処理能力を組み合わせて活用する理由です。 したがって、スーパーコンピューターはペタスケールの能力 (1 秒あたり数百万億の演算) に達しました。

2024 年には、米国のHPEフロンティア （新しいウィンドウ）、エクサスケールのパワーに達しました。
* 1 エクサフロップスは、1 秒あたり 10 億回の演算に相当します。

指数関数的な成長は長くは続かないのです。