元宇宙能過“能源關(guān)”嗎
要維持元宇宙長期運作,充足穩(wěn)定的能源供應(yīng)必不可少。在無法實現(xiàn)清潔能源穩(wěn)定充足供給前,政府部門應(yīng)加強(qiáng)頂層設(shè)計,緊跟“雙碳”工作節(jié)奏做好元宇宙產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。
越來越熱的元宇宙概念和能源有關(guān)系嗎?可以肯定地說,有!去年年底以來,元宇宙概念在資本市場持續(xù)熱炒,游戲、互聯(lián)網(wǎng)、旅游、餐飲等各行各業(yè)爭相與元宇宙掛鉤,北京、上海、杭州等各大城市也在元宇宙上展開布局。不少網(wǎng)友感嘆,“還有什么能阻擋元宇宙時代的到來?”答案很簡單:斷電。在有限的能源供給面前,元宇宙其實很脆弱。
全球著名互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)甚至更名,彰顯進(jìn)軍元宇宙的決心。他們認(rèn)為,互聯(lián)網(wǎng)的下一代是“一個身臨其境的互聯(lián)網(wǎng)”。簡單理解,元宇宙就是與現(xiàn)實世界平行,可提供游戲、購物、社交等沉浸體驗的開放虛擬世界。要實現(xiàn)高階元宇宙,數(shù)字世界需要持續(xù)模擬和復(fù)制現(xiàn)實世界,通過各類傳感器和外接設(shè)備,人們可自由穿梭于兩個世界之間。
幾乎支撐元宇宙運行的每一個設(shè)備都需要能源支持,要維持元宇宙長期運作,充足穩(wěn)定的能源供應(yīng)必不可少。1946年2月,世界上第一臺現(xiàn)代電子數(shù)字計算機(jī)在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生。這臺電腦占地約150平方米,重達(dá)30余噸,耗電功率約150千瓦。啟動這個巨型機(jī)器時,常導(dǎo)致部分街區(qū)停電。元宇宙的發(fā)展,讓信息設(shè)備能耗再次大幅躍升。
為創(chuàng)造堪比真實世界的沉浸感,元宇宙發(fā)展需要5G、人工智能、區(qū)塊鏈、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、VR、AR等數(shù)字技術(shù)支持。物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打通線上線下數(shù)據(jù);5G網(wǎng)絡(luò)幫助數(shù)據(jù)高速穩(wěn)定傳輸;區(qū)塊鏈將元宇宙中的數(shù)據(jù)資產(chǎn)化,形成新的可信機(jī)制和協(xié)作模式;VR和AR改變?nèi)藱C(jī)交互的方式。其中,每一項技術(shù)的大規(guī)模發(fā)展都要以提高能耗為代價。
當(dāng)前,VR、AR技術(shù)離真正具有低延遲、高沉浸的理想體驗還有很長的路要走。以VR為例,設(shè)備分辨率至少要達(dá)到8K以上才會有非常真實的體驗,設(shè)備刷新率也還有較大提升空間。要突破這些瓶頸,對網(wǎng)絡(luò)、存儲、計算、電池的要求會大幅提升。
區(qū)塊鏈?zhǔn)窃钪娴幕A(chǔ)技術(shù)構(gòu)成要素之一,基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字貨幣是元宇宙運轉(zhuǎn)的重要工具。區(qū)塊鏈中區(qū)塊的生成需要進(jìn)行大量無意義的計算,而算力又與電力高度正相關(guān)。研究顯示,全球比特幣挖礦每年消耗約91太瓦時的電力,這超過了擁有550萬人口的芬蘭的用電量。
數(shù)據(jù)中心能耗更高,對電力系統(tǒng)的影響也更大。據(jù)統(tǒng)計,2018年全國數(shù)據(jù)中心耗電總量達(dá)到1609億千瓦時,超過上海市當(dāng)年全社會用電量,占全國用電量比重2.35%。隨著元宇宙世界不斷生長,各類數(shù)據(jù)還將呈現(xiàn)指數(shù)級增長,從而推動數(shù)據(jù)中心數(shù)量和規(guī)模大幅增長,給電力供應(yīng)和碳排放帶來新挑戰(zhàn)。
跟原子相比,比特的傳輸速度更快、成本更低,因此數(shù)字化的事物往往呈現(xiàn)指數(shù)級增長。在元宇宙時代,數(shù)據(jù)量爆炸、數(shù)據(jù)來源多元且更新頻繁,現(xiàn)有算力和技術(shù)并不能滿足未來元宇宙發(fā)展的需求。要讓元宇宙時代真正到來,在提高算力和技術(shù)的同時,清潔且可持續(xù)供應(yīng)的能源成為決定性因素之一。
在無法實現(xiàn)清潔能源穩(wěn)定充足供給前,政府部門應(yīng)加強(qiáng)頂層設(shè)計,緊跟“雙碳”工作節(jié)奏做好元宇宙產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。堅持節(jié)能優(yōu)先戰(zhàn)略,明確元宇宙相關(guān)企業(yè)在節(jié)能減排中的主體地位,約束企業(yè)不當(dāng)能源消費,鼓勵企業(yè)通過節(jié)能獲取額外收益和獎勵。避免在嚴(yán)控傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時,又催生出一個全新的高耗能產(chǎn)業(yè)。
要鼓勵相關(guān)企業(yè)根據(jù)自身發(fā)展需求,以多種方式積極采購可再生能源,不具備條件的企業(yè)可通過認(rèn)購綠色電力證書等方式應(yīng)用可再生能源。同時,企業(yè)還應(yīng)充分發(fā)揮技術(shù)與產(chǎn)業(yè)模式的創(chuàng)新潛能,采用新工藝、新材料、新方案、新設(shè)計,降低設(shè)備能耗,并通過算力共享,提升資源統(tǒng)一調(diào)度效率,讓單位算力效率和價值最大化。
長遠(yuǎn)來看,分布式的可再生能源系統(tǒng)或是元宇宙可持續(xù)發(fā)展的重要解決方案。支撐永續(xù)發(fā)展的龐大元宇宙數(shù)字空間,需要以巨大的計算能力和海量的數(shù)據(jù)存儲空間為基礎(chǔ),這決定了元宇宙時代基礎(chǔ)設(shè)施將高度依賴分布式系統(tǒng),需要全球計算和存儲資源全面協(xié)同。每一個分布式元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施都可通過分布式能源系統(tǒng)提供電力支持,應(yīng)結(jié)合儲能、氫能等新技術(shù),提升可再生能源在其能源供應(yīng)中的比重。王軼辰
單從能源供給角度而言,元宇宙的全面爆發(fā)還很遙遠(yuǎn),這一天或許要等到全球真正實現(xiàn)能源自由。
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