Up エネルギー消費の人口換算 作成: 2026-01-26
更新: 2026-01-26

    データセンターは，厖大な電力を消費する。
    そして生成AI が，これの大きな部分を占めていく勢いにある。

    これの実態を見ていくことは，エネルギー消費の数値を見ていくことである。
    しかしその数値は，捉えどころがない。
    数値がわかるとは感覚的にわかるということなのだが，データセンターに関するエネルギー消費の数値は，大き過ぎて，感覚になじまないのである。
    「世帯いくつ分の消費量」換算を目にすることもあるが，「世帯」は多様なので，これもわかる感じがしない。

    そこで，数値のわかりやすい見方として，「人口換算」をここで示す。


    (1) エネルギー量の単位
    エネルギー量は，力学では ｢仕事量｣ の表現になる。
    仕事量の単位量は，N･m (ニュートン･メートル) で，これの短縮表現が J (ジュール)：
    　　J ＝ N･m

    また，古典的な熱力学由来の単位の cal (カロリー）がある。
    定義は，
    　　｢1g の水の温度を1℃だけ上げるエネルギー量」
    cal と J の関係は，つぎのようになる：
    　　cal = 4.186 J

    時間に対する仕事量の変化率として，｢仕事率｣ が定義される。
    これの単位は，J/s で，これの短縮表現が W (ワット)：：
    　　W ＝ J/s

    仕事率 W で１時間 (h) の仕事量を，Wh と表す：
    　　Wh = J/s・(3600 s) ＝ 3600 J
    　　J = 1/3600 Wh

    cal との関係は：
    　　cal = 4.186 J = 4.186 / 3600 Wh
    　　kcal = 4186 / 3600 Wh ≒ 1.16 Wh


    (2) 人間の体のエネルギー消費
    エネルギー消費の大きさを実感する方法は，これを自分に引き寄せること。
    「普通に生活している一般人」について，つぎの命題がある：
    　　「体の１日の消費エネルギー量は，2000 kcal」
    　　（｢１日の栄養摂取量は，2000 kcal」)

    これの仕事率は，
    　　　 2000 kcal / 日
    　　　 = 2000 × 1.16 Wh / 24 h
    　　　 ≒ 96.7 W

    そこで，つぎのように心得る：
    　　「人間の体のエネルギー消費は，100W」


    (3) データセンターの電力消費
    GPUラックの電力消費については，つぎの命題 (事例) がある：
    　　｢GPUラックの電力密度は，約 40〜60 kW/ラック｣

    40〜60 kW は，人口換算すると：ると，
    　　400〜600 人
    　　（ ∵ 人の体は 100W )

    そこで，つぎのように心得る：
    　　「GPUラックは，人口 400〜600」

    一般的な企業データセンターが 10kラック程度だと、
    　　「データセンターは，人口 400万〜600万」


    (4) データセンターの世界全体の電力消費
    データセンターの「世界全体の電力消費」については，つぎの命題 (統計調査) がある：
    　　　 2025年： 448 TWh/年
    　　　 2030年： 980 TWh/年
    　そのなかで，AI最適化サーバーの電力消費は，
    　　　 2025年： 93 TWh/年
    　　　 2030年： 432 TWh/年

    「TWh/年 (テラワット時/年)」は，
    　　　 　 TWh/年
    　　　 ＝ 10¹² Wh / 365 × 24 h
    　　　 ≒ 1.14 × 10⁸ W
    　　　　（1億1400万 W)

    よって，
    　　　 448〜980 TWh/年 ≒ 511〜1117 億W
    　　　 93〜432 TWh/年 ≒ 106〜492 億W

    人口換算では，：
    　　511〜1117 億W → 5億1100万〜11億1700万 (人)
    　　106〜 492 億W → 1億600万〜 4億9200万 (人)

    そこで，つぎのように心得る：
    　「2030年には，
    　　データセンターの世界全体は，人口 11億
    　　AI サーバーの世界全体は，人口 ５億」

    (5) 人間脳換算
    人間の脳は，厚労省「日本人の食事摂取基準」によれば，
    　　重量は，体重の２％
    　　消費エネルギーは，身体の20%

    そこで，(3), (4) で示した人口換算は，
    人口数を５倍にすると，｢脳の数｣ 換算になる。


    まとめ
    1. 人間の体のエネルギー消費は，100W
    2. GPUラック１台は，人口 400〜600
      データセンター (10kラック) は，人口 400万〜600万
    3. 2030年には，
      データセンターの世界全体は，人口 11億
      AI サーバーの世界全体は，人口 ５億
    4. 人間脳の数に換算するときは，人口数を５倍する。


    比較：世界の人口 (2024年 国連統計）)
    ・世界全体：81億6千万
    ・人口の多い国順位
    　　1. インド　　　　14億5千万
    　　2. 中国　　　　　14億2千万
    　　3. 米国　　　　　3億5千万
    　　4. インドネシア　2億8千万
    　　5. パキスタン　　2億5千万