Quanto custa gerar uma imagem via IA?

A Velha Mídia está em uma cruzada de puro FUD (sigla em inglês para Medo, Incerteza, Dúvida) contra a IA. A Inteligência Artificial se tornou um vilão digno de Hollywood, jornalistas buscam os piores vieses, distorcem as mais remotas notícias para associá-las negativamente à IA, e a moda agora é dizer que IA irá destruir o mundo por... consumir muita energia.

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As matérias têm um quê de comédia intencional, o alarmismo é delicioso, lembra os portais indignados com o 2º estágio de um Falcon 9 que iria cair na Lua e a “poluição” era inaceitável. Claro, depois descobriram que era um foguete chinês e as reclamações misteriosamente desapareceram.

As acusações agora é que em nosso mundo assolado pelo aquecimento global, imagens criadas por IA gastam... energia, e cada waifu que você gera é um filhote de panda que morre de fome.

Gerar imagens de IA consome energia? Com certeza. Tudo que você faz no seu computador consome energia. VOCÊ consome energia. Se ficar parado meditando sem fazer nada, seu cérebro está queimando 20 W de glicose constantemente.

E sim, 20 W de glicose é mais uma figura de linguagem. Vamos explicar uns conceitos, para acalmar o povo pedante dos comentários.

Watt, símbolo W, é uma medida de transferência de energia, e pode ser usado em eletricidade, hidráulica, combustão, etc. Por exemplo, o motor Honda da McLaren MP4/4 do Ayrton Senna conseguia produzir entre 447 e 872 kW de potência, ou 600 - 1,170 hp.

Potência, no caso, é a energia transformada. Exceto em aquecedores elétricos, nunca temos 100% de aproveitamento da energia, não olhe para mim, reclame com o Maxwell e as Leis da Termodinâmica. Pode ser a energia hidráulica, que converte a energia gravitacional da água do rio em energia cinética e com o gerador, energia elétrica, pode ser a placa solar que converte fótons em eletricidade...

Quando um aparelho diz ter consumo de 100 W, por exemplo, significa que ele teoricamente tem uma carga máxima instantânea de 100 W, na prática, pode ser mais, em momentos de pico, ou menos, em momentos em que o equipamento está em repouso. Mas isso não é uma pedida de consumo. Não há fator tempo.

1 W em termos de energia equivale a 1 joule por segundo. Joule é uma unidade de energia, um joule é a energia usada para erguer um objeto de 100 g, a uma altura de 1 metro, sob a aceleração gravitacional da Terra, 9,8 m/s.

Medida de Consumo

Para medir o consumo de energia, convencionou-se calcular o tempo de utilização e a potência, ou carga em uso. O padrão criado foi o kilowatt-hora, ou kWh. Ele equivale a um equipamento com potência de 1000 watts funcionando continuamente por uma hora.

O custo por kWh é o que aparece na sua conta de luz, e varia por diversos fatores, há bandas onde o valor é mais caro ou mais barato dependendo do horário do dia, há faixas de consumo onde o valor-base varia... como se diz por aí, é complexo.

O cálculo de consumo, entretanto, é bem simples. Digamos que você tem uma lâmpada de 100 W que acende por uma hora por dia.

O consumo em kWh mensal seria:

Consumo = 100 x 30 / 1000 = 3 kWh.

Em janeiro de 2024 o custo por kWh no Rio de Janeiro é de R$ 0,754

Custo mensal, R$ 2,262. Sem impostos, claro. A facada vem com os impostos, com a maravilhosa tributação carioca o custo por kWh sobe para R$ 1,11627.

Tá, mas e a IA?

Estamos chegando lá.

Meu PC tem a seguinte configuração:

• CPU: AMD Ryzen 5 3600;
• RAM: 64 GB;
• SSD: 2 NVME, 1 SATA;
• HDD: 1 4 TB;
• GPU: GeForce RTX 3060, 12 GB;
• Fonte: Redragon 600 W.

Como saber quanto ele consome? Existem vários métodos e contas complicadas, a solução mais fácil é comprar um medidor de potência, ou wattímetro. Eu tenho um desses, comprado na Amazon.

Tem várias funções, mede voltagem tensão, amperagem corrente, calcula consumo total em kWh e dá até o valor que você já gastou, em reais, mas o mais importante é a potência instantânea, em watts.

De posse do brinquedo, instalei-o entre o nobreak e o PC, e comecei a fazer medições.

Parado sem fazer nada (OK, rodando centenas de tasks em background, monitorando o sistema, transferindo dados de rede, etc.) o consumo é de 95,3 W.

Suspendendo todo o processamento, colocando o PC em modo de hibernação, o consumo cai para algo entre 3,2 W e 3,5 W. Surpreendentemente baixo.

Em uso normal, como neste exato momento, como a temperatura está baixa, mesmo com o Chrome aberto no fundo, e o Word sendo usado, o consumo chegou a 86,4 W, isso com o RGBT da placa-mãe ligado.

A Nvidia recomenda pelo menos 600 W de fonte para a RTX 3060/12 GB, que tem um consumo nominal de 170 W. Vamos rodar então o Stable Diffusion XL, por tempo o suficiente para a GPU se estabilizar.

Gerando 10 imagens em formato 1024 x 1024, com 60 passos no Fooocus, o processo levou 529,27 s.

A potência em watts estabilizou em 281,7 W.

Quanto custa isso?

281,7 W equivale a 0,2817 kW. Para facilitar a conta, imagine que o PC ficou rodando por uma hora direto, consumindo 0,2817 kWh.

Se o custo do kWh é de R$ 0,754, então 0,2817 kWh custará R$ 0,754 * 0,2817 = R$ 0,214.

Mas... não ficamos uma hora rodando.

Uma hora tem 60 minutos. Nosso custo por minuto é R$ 0,214/3600, ou:

R$ 0,0035666666666667

Nosso processamento levou 529,27 s, ou 8,821166666666667 minutos.

Portanto, as imagens custaram R$ 0,031462.

Exceto que foram dez imagens. O custo individual por imagem então é de:

R$ 0,031462 / 10 = R$ 0,00314621.

Se quisermos ser mais pedantes, dá para descontar os aproximadamente 100 W do processamento normal do PC, e calcular somente o custo de GPU.

Conclusão:

IA tem custo? Claro, tudo tem custo, mas é um valor irrisório diante dos resultados. De todas as preocupações com IA, o consumo deveria ser a menor, vindo atrás até mesmo da possibilidade da IA criar um universo hedonista de robôs catgirls (conforme Musk prometeu), que matarão metade da Humanidade de snoo-snoo.

Bônus

Se o problema é consumo, vamos estudar games, que são bem mais comuns do que aplicações IA, e rodam por muito mais tempo.

Recentemente eu terminei o divertido jogo dos Guardiões da Galáxia, aproveitando que estava na faixa na Epic Games Store. Rodando o jogo com qualidade alta, minha GPU consumia 311 W.

Foram 9 horas e meia no total, quanto custou isso?

Primeiro, vamos converter o consumo de watts em kWh:

311 W / 1000 = 0,311 kW

Agora, podemos calcular o consumo total de energia:

0,311 kW * 9,5 horas = 2,9595 kW

Finalmente, podemos calcular o custo total do consumo:

2,9595 kW * R$ 0,754 = R$ 2,244

É, não vão ser os jogos os vilões da vez, também.