- ChatGPT ne consomme pas uniquement de l’électricité ou un pourcentage significatif des serveurs Microsoft Azure
- L’intelligence artificielle de OpenAI implique aussi une impressionnante consommation d’eau purifiée
- Cette info étonnante est révélée (et chiffrée) par une étude de l’Université de Californie
Saviez-vous que chaque prompt envoyé à ChatGPT implique une consommation significative d’eau purifiée ? Selon une étude de l’Université de Californie disponible sur ArXiv, il serait question d’au moins un demi-litre d’eau tous les 20 à 50 prompts. Bien sûr, il n’y a aucun bar à eau dans les data-centers de Microsoft utilisés par OpenAI. Ni d’employé venant servir de temps en temps un verre d’eau aux serveurs (ça n’aurait, vous en conviendrez, aucun sens !).
Toutefois, bien avant l’entrée en production des machines nécessaires, il faut fabriquer et assembler ses composants. Parmi ces éléments, les microprocesseurs, GPU et autres puces en silicium sont celles qui consomment le plus d’eau. La fabrication des processeurs et autres puces repose en effet sur une série d’opérations photolithographiques réalisées dans une salle blanche. C’est-à-dire un lieu spécialement conçu pour éviter l’introduction de poussière et autres débris qui rendraient autrement la fabrication de ces composants impossibles.
ChatGPT : “non mais à l’eau, quoi”
Les détails gravés sur les puces dernière génération font moins de 5 nm, voire 2 nm pour les puces que prépare en ce moment le fondeur taïwanais TSMC. Cela signifie que l’on atteint des limites fondamentales ; actuellement pour graver des puces à ce niveau de finesse, les fondeurs emploient des lasers EUV, de la lumière dite “ultra-violet extrême” d’une longueur d’onde comprise entre 248 nm et 193 nm.
La manière dont ces lasers fonctionnent est en soit fascinante (on vous conseille de lire si cela vous intéresse cette page sur le site de ASML), mais pour en revenir à l’eau, on comprend que, compte tenu de la précision requise, la moindre poussière a un impact énorme sur le produit final. Du coup, une grande partie de la fabrication des puces (environ 20%) est occupée à laver les wafers, ces grandes plaques de silicium monocristallin sur lesquelles on grave des centaines de puces à la fois, avant de les découper.
Et il ne faut pas n’importe quelle eau : si vous avez déjà passé l’eau du robinet au microscope vous savez qu’on y trouve facilement quelques particules en suspension, et qu’elle contient des ions, des minéraux, qui peuvent laisser des traces en séchant. Pour laver un wafer, quels que soient les additifs employés à un stade particulier de la fabrication, il faut absolument de l’eau désionisée (dépourvue de minéraux ou d’ions), et le moins de particules possible, idéalement zéro.
Ce genre d’eau ne peut pas être achetée dans le commerce, même sur le marché B2B. Les fondeurs la fabriquent sur place, de façon industrielle. Selon des estimations, il faut entre deux et quatre litres d’eau pour fabriquer un seul litre d’eau ultra-pure (UPW) dans les critères requis par des fondeurs comme TSMC ou Samsung.
Un problème, car l’eau qui est “gaspillée” pendant le processus de purification n’est pas nécessairement propre à la consommation ou au retour dans un cours d’eau. Elle peut contenir des produits chimiques et d’autres contaminants utilisés dans le processus de purification – car le niveau de pureté requis est aujourd’hui tel qu’il faut souvent éliminer des impuretés au niveau moléculaire…
Simplifier les modèles, recycler davantage… et compenser autrement ?
Pour réduire l’impact de ce problème, les fondeurs ont donc développé des systèmes de traitement des eaux usées, afin de restituer une partie de cette eau dans les cours d’eau. Le recyclage (et purification) d’une partie des eaux usées permet également de réduire l’impact de la production d’eau pour l’industrie des semi-conducteurs. Les techniques les plus avancées permettent de recycler entre 85-90% des eaux usées.
Toutefois, on parle de volumes d’eau énormes, et les 15% du total définitivement gaspillés gardent un impact environnemental localement important. A la lecture du dernier rapport environnemental publié par Microsoft, les chercheurs de l’Université de Californie confirment ainsi que plus de la moitié de l’eau consommée par la firme est liée à ses infrastructures Azure allouées à l’IA, en particulier ChatGPT et Bing Chat.
De son côté, Microsoft assure continuer à surveiller la situation. La firme explique au passage “d’autres efforts pour atteindre nos objectifs en matière de développement durable, à savoir être neutres en carbone, positifs en eau et sans déchets d’ici 2030”, selon des propos repris par Clubic. Avec le développement rapide de l’IA, il y a fort à parier pour que la consommation d’eau du secteur revienne régulièrement sur la table.
L’amélioration viendra probablement, entre autres, de l’allègement ou de la simplification des modèles qui sont susceptibles d’être mieux optimisés avec le temps pour réduire la puissance de calcul requise. Quant à ses objectifs environnementaux, Microsoft a finalement peu de marge de manoeuvre, si ce n’est, sans doute, compenser ce gaspillage d’une façon ou d’une autre. Soulignons au passage que le problème n’est ni exclusif à Microsoft, ni à l’IA de OpenAI. Des concurrents comme Amazon Web Services ou Google Cloud Platform font face au même problème.
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