論文の概要: AI Inference as Relocatable Electricity Demand: A Latency-Constrained Energy-Geography Framework
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.27855v2
- Date: Fri, 01 May 2026 04:05:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-04 13:37:11.009323
- Title: AI Inference as Relocatable Electricity Demand: A Latency-Constrained Energy-Geography Framework
- Title(参考訳): リロケータブルな電力需要としてのAI推論 - 遅延拘束型エネルギー地理学フレームワーク
- Authors: Xubin Luo, Cheng Yang,
- Abstract要約: 我々は、地理分散AI推論のためのエネルギー地理フレームワークを開発する。
レイテンシ緩和が実現可能な地理的範囲を拡大する一方で,マイグレーションの摩擦,排他的コスト,状態の局所性,法的制約,キャパシティ制限が実現可能なメリットを著しく低減できることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.741973923575375
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: AI inference is becoming a persistent and geographically distributed source of electricity demand. Unlike many traditional electrical loads, inference workloads can sometimes be executed away from the user-facing service location, provided that latency, state locality, capacity, and regulatory constraints remain acceptable. This paper studies when such digital relocation of computation can be interpreted as latency-constrained relocation of electricity demand. We develop an energy-geography framework for geo-distributed AI inference. The framework models a three-layer architecture of clients, service nodes, and compute nodes, and formulates inference placement as a constrained optimization problem over electricity prices, marginal carbon intensity, power usage effectiveness, compute capacity, network latency, and migration frictions. The key object is the energy-latency frontier: the marginal cost and carbon benefit unlocked by relaxing inference latency budgets. The paper makes four contributions. First, it distinguishes physical electricity transmission from digital relocation of electricity-consuming computation. Second, it formulates a geo-distributed inference placement model with feasibility masks and migration frictions. Third, it introduces operational metrics, including relocatable inference demand, energy return on latency, carbon return on latency, and a relocation break-even condition. Fourth, it provides a transparent stylized simulation over representative global compute regions to show how heterogeneous latency tolerance separates workloads into local, regional, and energy-oriented execution layers. The results show that latency relaxation expands feasible geography, while migration frictions, egress costs, state locality, legal constraints, and capacity limits can sharply reduce realized benefits.
- Abstract(参考訳): AI推論は、永続的で地理的に分散した電力需要源になりつつある。
多くの従来の電気的負荷とは異なり、レイテンシ、状態のローカリティ、キャパシティ、規制制約が引き続き許容されることを前提として、推論ワークロードは、ユーザ側のサービスロケーションから実行されることもあります。
本稿では,このようなディジタル・リロケーションを遅延制約のない電力需要のリロケーションと解釈できる場合について検討する。
我々は、地理分散AI推論のためのエネルギー地理フレームワークを開発する。
このフレームワークは、クライアント、サービスノード、および計算ノードの3層アーキテクチャをモデル化し、電気価格、限界炭素強度、電力使用効率、計算能力、ネットワークレイテンシ、マイグレーション摩擦に対する制約付き最適化問題として推論配置を定式化する。
限界コストと炭素の恩恵は、推論遅延予算の緩和によって解放される。
論文には4つの貢献がある。
第一に、物理電気伝送と電力消費計算のデジタル再配置を区別する。
第二に、フィジビリティマスクとマイグレーション摩擦を備えたジオ分散推論配置モデルを定式化する。
第三に、リロケータブルな推論要求、レイテンシのエネルギリターン、レイテンシのカーボンリターン、リロケーションの中断条件など、運用メトリクスが導入されている。
第4に、異種レイテンシ寛容がワークロードをローカル、地域、エネルギー指向の実行層に分離する様子を示すために、代表的グローバルな計算領域に対する透過的なスタイリングシミュレーションを提供する。
その結果、レイテンシ緩和が実現可能な地理的範囲を広げる一方で、マイグレーションの摩擦、エグレッシブコスト、状態の局所性、法的な制約、キャパシティ制限が実現可能なメリットを著しく削減できることがわかった。
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