Watt Matters in AI: Radicale stappen voor energieverslindend AI

Kunstmatige intelligentie belooft oplossingen voor enkele van de belangrijkste uitdagingen van de mensheid. Van het versnellen van de energietransitie tot het verbeteren van mobiliteit, gezondheid en industrie: AI kan helpen om mondiale ontwikkelingsdoelen sneller dan ooit te bereiken. Toch is de paradox nu onmogelijk te negeren: de enorme groei van AI wordt zelf een grote energie-uitdaging.

Die spanning, en hoe die op te lossen, was het centrale thema van Watt Matters in AI, dat onlangs in Eindhoven werd gehouden. De conferentie bracht vooraanstaande denkers op het gebied van halfgeleiders, fotonica, neuromorfisch computergebruik, beleid en high-performance computing bijeen. Hun gezamenlijke missie: elke laag van de AI-stack heroverwegen, van hardware tot regelgeving, en radicaal nieuwe paradigma's verkennen die een enorme verbetering van de energie-efficiëntie kunnen opleveren.

“We hebben paradigmaverschuivingen nodig, geen incrementele oplossingen”

Voorzitter van het programmacomité Hans Hilgenkamp zette vanaf het begin de toon. “Vandaag draait alles om paradigmaverschuivingen”, zei hij tegen de volle zaal. “In de afgelopen 50 of 60 jaar heeft de halfgeleiderindustrie ons buitengewone mogelijkheden geboden door apparaten kleiner te maken. Maar energie is minstens even belangrijk geworden als grootte, zo niet belangrijker.”

Hilgenkamp liet een opvallende grafiek zien met daarop de explosieve groei van het wereldwijde elektriciteitsverbruik voor computers. Ondanks steeds efficiëntere transistors blijft het totale energieverbruik stijgen. “We gebruiken al een paar procent van de wereldwijde elektriciteit voor computers”, merkte hij op. “En die lijn blijft stijgen.”

Om dit aan te pakken hebben Nederlandse universiteiten Mission 10X opgericht, een nationaal academisch platform dat zich richt op radicale innovaties op het gebied van energiezuinig computergebruik. De conferentie was een van de belangrijkste activiteiten van dit platform. “Ik nodig iedereen uit om met ons samen te werken”, zei Hilgenkamp. “Dit is een maatschappelijke uitdaging die niemand alleen kan oplossen.”

Serie

Watt Matters in AI

Watt Matters in AI is een conferentie die het potentieel van AI met aanzienlijk verbeterde energie-efficiëntie onderzoekt. Meer verhalen vind je hier.

Bekijk serie

Beleid, de realiteit van datacenters en GPU-trajecten

Het ochtendprogramma combineerde wereldwijde analyse met praktische inzichten uit de frontlinie van datacenters:

• Thomas Spencer (IEA) schetste de wereldwijde stijging van het elektriciteitsverbruik van datacenters, dat nu met meer dan 10% per jaar groeit, en benadrukte de beleidsmatige complexiteit van het benutten van de voordelen van AI terwijl de energievoetafdruk beheersbaar blijft.
• Stijn Grove (DDA) en Axel Berg (SURF) lieten zien hoe efficiëntieverbeteringen in de cloudinfrastructuur een deel van de groei hebben gecompenseerd, maar waarschuwden dat de omvang van nieuwe AI-workloads eerdere trends in het niet doet verdwijnen.
• Koen van den Berg (NVIDIA) presenteerde de nieuwste GPU-ontwikkelingen en de versnelde ontwikkeling naar dichtere racks, hogere voltages en workloadspecifieke optimalisatie. De efficiëntie verbetert snel, maar het gebruik groeit nog sneller.
• Kristina Irion (UvA) verlegde het gesprek naar regelgeving en stelde dat Europa beleidsinstrumenten moet inzetten om rebound-effecten te voorkomen en de sector naar echte duurzaamheid te leiden.

De ochtend werd afgesloten met een levendige vraag- en antwoordsessie, met vragen over onder meer de paradox van Jevons, de levenscyclus van AI-servers, markten voor hergebruik van GPU's en de vraag of strenge EU-regelgeving Europa in een nadelige concurrentiepositie brengt. De conclusie: de uitdaging is niet alleen technisch, maar ook economisch, geopolitiek en maatschappelijk.

Middag: grenzen van hardware en paradigma's die verder gaan dan GPU's

In de middag werd ingezoomd op de allernieuwste AI-hardware:

• Christian Bachmann (imec) schetste de halfgeleiderinnovaties die nodig zijn voor toekomstige energie-efficiënte systemen.
• Martijn Heck (TU/e) toonde de belofte en de technische complexiteit van fotonische integratie voor AI-versnelling.
• Christian Mayr (Spinnaker Systems) bracht neuromorfisch computergebruik ter sprake en liet zien hoe radicaal andere architecturen nodig kunnen zijn om aan de energieval te ontsnappen.
• Tamalika Banerjee (IMCHIP) onderzocht spintronica en nieuwe geheugengerichte chipconcepten.
• Ioannis Papistas (Axelera AI) liet zien hoe edge-AI-versnelling de energievoetafdruk kan verkleinen door intelligentie dichter bij de bron te brengen.
• Phil Burr (Lumai) demonstreerde het potentieel van optische computing, met ultra-efficiënte inferentiesystemen die op weg zijn naar implementatie in de praktijk.

De afsluitende vraag-en-antwoordsessie, voorgezeten door Johan Mentink (Radboud Universiteit), illustreerde de diversiteit van het toekomstige AI-landschap. De discussies varieerden van de schaalbaarheidslimieten van siliciumfotonica tot de opkomst van free-space optical computing, het cruciale belang van softwarestacks, uitdagingen rond analoge variabiliteit en de ethiek van dual-use-technologieën. Eén ding werd duidelijk: de volgende generatie computers zal zeer heterogeen zijn.

Een dag die een impuls gaf

Naast de wetenschappelijke inhoud stimuleerde de conferentie ook samenwerking. Tijdens de vraag-en-antwoordsessie in de middag kondigden de organisatoren aan dat er een bredere nationale alliantie voor energie-efficiënte AI wordt gevormd, ondersteund door universiteiten, start-ups, industriële partners en Digitaal Nederland. Later dit jaar volgt een openbare aankondiging.

Voor een vakgebied dat zich zo snel ontwikkelt als AI, bood deze dag een zeldzaam moment van reflectie en urgentie. AI zal niet alleen door incrementele verbeteringen duurzaam worden. Er zijn nieuwe paradigma's nodig: neuromorfische computers, fotonica, spintronica, geheugengerichte architecturen, optische versnellers en intelligente regelgeving die samenwerken.

Zoals Hilgenkamp eerder op de dag zijn inleiding afsloot: “Het totale energieverbruik voor computing stijgt sneller dan efficiëntieverbeteringen kunnen compenseren. Dit maakt energie-efficiënte AI niet alleen een technologische kwestie, maar ook een maatschappelijke. Daarom zijn we hier vandaag.”

De Watt Matters in AI-conferentie heeft aangetoond dat Nederland – en Europa – over de expertise en ambitie beschikken om deze transformatie te leiden. Het gaat er nu om het momentum om te zetten in actie.