La huella de carbono de los Large Language Models: lo que los consultores de sostenibilidad deben saber
Discover this blog post
La inteligencia artificial se está convirtiendo rápidamente en parte de la infraestructura digital cotidiana. Los Large Language Models (LLM) respaldan hoy tareas que van desde la atención al cliente y el desarrollo de software hasta la gestión del conocimiento interno y el análisis de datos.
A medida que crece su adopción, las organizaciones se preguntan cada vez más por la huella de carbono de la IA y de los Large Language Models. ¿Son los LLM una fuente significativa de emisiones? ¿Debería tenerse en cuenta su uso en las estrategias climáticas corporativas?
El debate público suele centrarse en la energía necesaria para generar respuestas a los prompts. Sin embargo, la investigación demuestra que no es ahí donde se produce la mayor parte de las emisiones. La mayor parte del impacto ambiental de los LLM se produce antes en el ciclo de vida del modelo, en particular durante el entrenamiento.
Comprender dónde se producen realmente las emisiones es importante para los consultores de sostenibilidad que asesoran a organizaciones en materia de contabilidad de carbono, reporting ESG e impactos de la infraestructura digital.
¿De dónde proceden las emisiones de los LLM?
A lo largo de todo el ciclo de vida de un Large Language Model, la gran mayoría de las emisiones se produce antes de que los usuarios finales utilicen el modelo.
Entrenar un LLM requiere enormes recursos computacionales. Durante esta fase, el modelo aprende de grandes conjuntos de datos mediante procesos de optimización repetidos que requieren una gran capacidad de cálculo.
Un estudio realizado por Carbone4 sobre el LLM de Mistral ofrece un desglose útil de las emisiones a lo largo del ciclo de vida del modelo:
- ~85 % de las emisiones proceden del consumo de electricidad durante la fase de entrenamiento
- ~10 % proceden de las emisiones incorporadas del hardware utilizado para el entrenamiento
- Solo ~3–4 % se producen durante el uso del modelo
Esto significa que aproximadamente el 95 % de la huella de carbono total de un LLM se determina durante su desarrollo, no durante el uso cotidiano.
Dos factores explican esta distribución.
1. Elevada demanda computacional durante el entrenamiento
El entrenamiento implica cargas de trabajo informáticas extremadamente grandes, que a menudo incluyen:
- miles de millones o billones de parámetros del modelo
- el procesamiento repetido de grandes conjuntos de datos de entrenamiento
- miles de GPU funcionando simultáneamente durante largos periodos
Estos procesos de entrenamiento pueden durar semanas o meses, según el tamaño del modelo.
2. Emisiones incorporadas del hardware especializado
La producción de hardware de IA de alto rendimiento también contribuye a la huella total. La fabricación de:
- GPU y chips de IA
- servidores
- infraestructura de red
- sistemas de refrigeración
genera importantes emisiones incorporadas.
En conjunto, el consumo de electricidad durante el entrenamiento y la fabricación de hardware dominan la huella del ciclo de vida de los Large Language Models.
El impacto de carbono del uso de Large Language Models
A diferencia del entrenamiento, las emisiones asociadas al uso de los LLM son comparativamente pequeñas.
Cuando los usuarios envían prompts, el modelo realiza una operación llamada inferencia, en la que genera una respuesta utilizando sus parámetros entrenados. Este proceso requiere capacidad de cálculo, pero consume mucha menos energía que el entrenamiento.
Las estimaciones indican que generar respuestas a 1.000 prompts produce emisiones de entre aproximadamente 5 y 500 gCO₂e. Estas cifras suponen una intensidad de carbono de la electricidad de aproximadamente 480 gCO₂/kWh.
El rango depende de varios factores:
- tamaño del modelo
- eficiencia del centro de datos
- configuración de la infraestructura
- número de tokens procesados por consulta
Incluso en el extremo superior de la estimación, las emisiones siguen siendo pequeñas en comparación con la mayoría de los componentes de una huella de carbono personal o corporativa típica.
Por ejemplo, las emisiones de:
- un trayecto corto en coche
- el consumo diario de electricidad
- bienes de consumo habituales
a menudo superan las emisiones asociadas a miles de consultas de IA.
Por este motivo, las emisiones derivadas del uso de LLM suelen ser insignificantes en la mayoría de las huellas de carbono corporativas.
Por qué el tamaño del modelo determina la huella de carbono de la IA
Aunque las emisiones de uso son pequeñas, la huella de carbono total de los modelos de IA está estrechamente ligada al tamaño del modelo.
Los modelos más grandes requieren:
- más capacidad de cálculo
- tiempos de entrenamiento más largos
- conjuntos de datos más grandes
- más hardware especializado
Como resultado, las emisiones aumentan significativamente con el número de parámetros del modelo.
Esto crea una palanca de sostenibilidad importante. En muchas aplicaciones reales, no se necesitan modelos de propósito general extremadamente grandes.
En su lugar, las organizaciones a menudo pueden utilizar:
- modelos de lenguaje más pequeños
- modelos específicos para cada tarea
- modelos ajustados (fine-tuned) y optimizados para una tarea concreta
Estos enfoques pueden reducir significativamente los requisitos computacionales sin dejar de ofrecer un rendimiento adecuado.
Para los consultores de sostenibilidad que asesoran a organizaciones sobre la adopción de IA, la selección del modelo se convierte en uno de los factores más importantes que influyen en el impacto ambiental.
Qué significan las emisiones de la IA para la contabilidad de carbono corporativa
El auge de la IA plantea varias cuestiones prácticas para la contabilidad de carbono y el reporting de sostenibilidad.
Tres aspectos son especialmente relevantes.
1. Contextualizar las emisiones de la IA
En la mayoría de las organizaciones, las emisiones vinculadas al uso de la IA representarán una parte muy pequeña de las emisiones totales.
Otras fuentes de emisiones suelen dominar la huella corporativa, entre ellas:
- bienes y servicios adquiridos
- emisiones de la cadena de suministro
- transporte y logística
- uso de los productos
Esto significa que el uso de la IA rara vez se convierte en un foco principal de las estrategias corporativas de descarbonización.
2. Comprender los límites del ciclo de vida
La mayoría de las emisiones se producen durante el desarrollo del modelo y la producción de hardware, que normalmente tienen lugar en la infraestructura de los proveedores tecnológicos.
Esto plantea retos para los marcos de contabilidad corporativa porque:
- el consumo operativo de electricidad puede aparecer en el Scope 2 o el Scope 3
- las emisiones de la fabricación de hardware a menudo quedan fuera de los límites organizacionales
Comprender estos límites del ciclo de vida es esencial al evaluar el impacto ambiental de las tecnologías digitales.
3. Identificar palancas prácticas de reducción
Para las organizaciones que implementan sistemas de IA, las opciones más realistas de reducción de emisiones incluyen:
- seleccionar modelos más pequeños o más eficientes
- evitar cálculos innecesarios
- optimizar el uso de la infraestructura
- elegir proveedores de centros de datos con electricidad baja en carbono
Estas decisiones pueden reducir el consumo de energía sin renunciar a los beneficios de las tecnologías de IA.
La futura huella de carbono de la inteligencia artificial
El impacto ambiental de la IA dependerá en gran medida de cómo se diseñen, entrenen y desplieguen los modelos.
Varias tendencias influirán en la futura huella de carbono de los Large Language Models:
- mejoras en la eficiencia del hardware
- optimización de las arquitecturas de los modelos
- mayor uso de modelos especializados más pequeños
- electricidad baja en carbono en los centros de datos
Al mismo tiempo, el rápido crecimiento del uso de la IA implica que la demanda total de energía podría seguir aumentando.
Para los profesionales de la sostenibilidad, esto refuerza la importancia de comprender la infraestructura digital que hay detrás de los sistemas de IA, incluyendo:
- plataformas de computación en la nube
- sistemas energéticos de los centros de datos
- cadenas de suministro de hardware
- decisiones de arquitectura de software
Conclusiones clave: el impacto de carbono de los Large Language Models
Para los consultores de sostenibilidad que asesoran a organizaciones sobre la adopción de IA, destacan varias conclusiones:
- La mayoría de las emisiones de los LLM se producen durante el entrenamiento del modelo, no durante el uso cotidiano.
- Las emisiones de uso suelen ser insignificantes dentro de las huellas de carbono corporativas.
- El tamaño del modelo influye considerablemente en el impacto ambiental.
- Los modelos más pequeños o específicos para cada tarea pueden reducir significativamente las emisiones.
En la práctica, la estrategia más eficaz para reducir la huella de carbono de la IA no es limitar el uso individual, sino mejorar la eficiencia de los modelos y las decisiones de despliegue.
A medida que la inteligencia artificial siga extendiéndose por los sistemas digitales, comprender estas dinámicas será cada vez más importante para los profesionales de la sostenibilidad que trabajan en la intersección entre la IA, la contabilidad de carbono y la estrategia climática.
Este blog se basa en las siguientes fuentes:
- Frontiers | Energy costs of communicating with AI
- https://www.carbone4.com/ia-generative-mission-mistral-ai
Sobre Carbon+Alt+Delete
Ofrecemos software de contabilidad de carbono para consultores de sostenibilidad y consultoras que guían a las empresas hacia el net zero.
¿Quiere descubrir cómo nuestro software puede mejorar sus servicios de contabilidad de carbono?
Escríbanos a [email protected] o reserve una reunión con uno de nuestros expertos aquí.
