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AIの電力効率とは チップ・建物・モデルの3段で決まる グーグルの建物のPUEは1.09

AIの電力効率は、同じ電気でこなせるAIの仕事の量です。エヌビディアはGB200 NVL72で推論の電力を同じ数のH100の最大25分の1にできるとし、グーグルはデータセンターのPUEを1.09と公表しています。

ポイント
  • AIの電力効率は、1トークンの生成や1回の学習に、どれだけの電気を使うかで表します。
  • 効率は、半導体、データセンターの建物、モデルとソフトの3段のかけ算で決まります。
  • エヌビディアは2024年3月、GB200 NVL72は言語モデルの推論で、同じ数のH100に比べて費用と電力を最大25分の1にできると発表しました。
  • グーグルの大規模なデータセンターのPUEは2025年に1.09でした。業界団体の調査の平均は1.54です。

AIの電力効率とは、AIの計算で生む成果の量を、使った電気の量で割った考え方のことです。推論なら「1キロワット時あたりのトークン数」、逆に「1トークンあたりのジュール」で表します。電力の確保がデータセンターの建設の制約になるなか、同じ電気でこなせる仕事の量は、そのまま売上の上限になります。

3段のかけ算

AIの電力効率を決める3つの段
段中身指標の例
半導体1ワットでできる演算の量ワット当たり性能、TOPS/W
建物冷却や電源の変換で失う電気PUE
モデル・ソフト同じ答えに要る演算の量1トークンあたりの演算量

3つは掛け合わさります。チップの効率が2倍で、モデルの演算量が半分なら、IT機器が使う電気は4分の1です(計算)。建物で失う電気を減らせば、全体はさらに下がります。

半導体の段

エヌビディアは2024年3月18日、Blackwell世代のGB200 NVL72を発表しました。GPU1つに2080億個のトランジスタを載せています。言語モデルの推論では、同じ数のH100に比べて性能が最大30倍、費用と電力を最大25分の1にできると説明しました。

この倍率は、チップの世代の差だけでなく、72個のGPUを1つの高速な配線でつなぐ構成や、数値を少ないビットで扱う計算方式の効果を含んだ、会社の示す最大値です。

建物の段

データセンターの建物の効率はPUEで表します。施設全体の電力を、サーバーなどIT機器の電力で割った値です。1.0に近いほど、冷却や電源の変換で失う電気が少ないことを示します。

グーグルは、大規模なデータセンター全体の直近12か月のPUEを1.09と公表しています。2025年の四半期ごとの値は1.08〜1.11でした。グーグルは、米アップタイム・インスティテュートの2025年の調査の平均1.54と比べ、IT機器以外に使う電気が83%少ないとしています。IT機器以外の分は0.09と0.54で、6分の1です(計算)。

モデルの段

同じ質問に答えるのに要る演算の量は、モデルの作り方で変わります。質問ごとにモデルの一部だけを動かす「専門家の混合(MoE)」の設計や、値を8ビットや4ビットで扱う量子化は、演算とメモリの読み書きを減らします。一方で、答える前に長く考える推論型のモデルは、1件あたりのトークンを増やします。

関連する用語

  • ワット当たり性能:半導体やシステムの1ワットあたりの性能です。
  • PUE:データセンター全体の電力÷IT機器の電力です。
  • データセンターの電力密度:ラック1つあたりの電力です。効率が上がっても密度は上がり続けています。

グーグルは2026年1〜3月期のPUEを1.08、4〜6月期を1.10と公表しています。

この記事は公開資料をもとに作成しています。売買をすすめるものではありません。誤りを見つけたら訂正します(編集方針)。

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