AI 算力碳排放计算器 PerryLink/AI-Carbon-Footprint-Calculator

AI-Carbon-Footprint-Calculator

估算 AI GPU 算力工作负载二氧化碳排放的 Python CLI 工具。

已移植到 dsh-budget —— PerryLink DSH 插件家族的一员。

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功能简介

ai-carbon-footprint 根据 GPU 型号、运行时长、GPU 数量、利用率、PUE 以及地区碳强度，估算 AI 工作负载的能耗与二氧化碳排放，并输出具象化对比（如"相当于 X 辆燃油车行驶一年"），同时支持 JSON 输出。

特性

- 🎯 支持 17 款主流 GPU（NVIDIA、AMD、Google TPU）
- 🌍 8 个地区的碳强度数据（global、us、eu、china、india、uk、france、iceland）
- ⚡ 考虑 PUE（能源使用效率）系数
- 📊 提供具象化日常对比
- 🎨 基于 Rich 的终端输出，并支持 JSON 格式

快速开始

pip install "git+https://github.com/PerryLink/AI-Carbon-Footprint-Calculator.git"
（PyPI 未发布，源码直装）

ai-carbon-footprint --gpu A100 --hours 1000
ai-carbon-footprint -g A100 -h 1000

使用方法

8 块 H100 GPU，自定义 PUE、地区与利用率 ai-carbon-footprint -g H100 -h 500 -n 8 -p 1.2 -r us -u 0.85

JSON 输出 ai-carbon-footprint -g A100 -h 100 --output json

列出支持的 GPU 与地区 ai-carbon-footprint list-gpus ai-carbon-footprint list-regions

参数说明

- -g, --gpu — GPU 型号（必需）
- -h, --hours — 运行时长（小时）（必需）
- -n, --num-gpus — GPU 数量（默认 1）
- -p, --pue — PUE 系数（默认 1.58）
- -r, --region — 地区代码（默认 global）
- -u, --utilization — GPU 利用率 0–1（默认 1.0）
- -o, --output — text 或 json（默认 text）

计算公式

GPU 能耗（kWh） = TDP × 时长 × GPU 数量 × 利用率 / 1000 总能耗（kWh） = GPU 能耗 × PUE 二氧化碳排放（kg）= 总能耗 × 碳强度

支持的 GPU

| 型号 | 名称 | TDP (W) | 类别 |
| A100 | NVIDIA A100 | 400 | datacenter |
| A100-80GB | NVIDIA A100 80GB | 400 | datacenter |
| H100 | NVIDIA H100 | 700 | datacenter |
| H100-80GB | NVIDIA H100 80GB | 700 | datacenter |
| V100 | NVIDIA V100 | 300 | datacenter |
| A40 | NVIDIA A40 | 300 | datacenter |
| A30 | NVIDIA A30 | 165 | datacenter |
| A10 | NVIDIA A10 | 150 | datacenter |
| RTX-4090 | NVIDIA RTX 4090 | 450 | consumer |
| RTX-4080 | NVIDIA RTX 4080 | 320 | consumer |
| RTX-3090 | NVIDIA RTX 3090 | 350 | consumer |
| RTX-3080 | NVIDIA RTX 3080 | 320 | consumer |
| MI250X | AMD MI250X | 560 | datacenter |
| MI210 | AMD MI210 | 300 | datacenter |
| MI100 | AMD MI100 | 300 | datacenter |
| TPU-v4 | Google TPU v4 | 450 | tpu |
| TPU-v3 | Google TPU v3 | 450 | tpu |

碳强度数据

| 地区 | 碳强度 (kg CO₂/kWh) |
| global | 0.475 |
| us | 0.386 |
| eu | 0.276 |
| china | 0.555 |
| india | 0.708 |
| uk | 0.233 |
| france | 0.056 |
| iceland | 0.010 |

数据来源

- GPU TDP 数据：NVIDIA、AMD、Google 官方规格
- 碳强度数据：IEA（国际能源署）年度报告
- PUE 数据：Uptime Institute 数据中心调研

项目结构

ai-carbon-footprint/
├── src/ai_carbon_footprint/
│ ├── __init__.py # 包初始化 │ ├── __main__.py # python -m 入口 │ ├── cli.py # CLI 接口 │ ├── core.py # 核心计算逻辑 │ ├── data.py # GPU 数据库与常量 │ └── comparisons.py # 具象化对比功能 ├── tests/ # test_core.py、test_cli.py、test_comparisons.py ├── pyproject.toml # Poetry 配置 ├── LICENSE └── CONTRIBUTING.md

技术栈

- 语言：Python 3.9+
- 包管理器：Poetry
- CLI 框架：Click
- 终端 UI：Rich
- 测试：pytest、pytest-cov
- 代码质量：black、ruff、mypy

开发

poetry install
poetry run pytest --cov --cov-report=term-missing
poetry run ruff check .
poetry run black --check .
poetry run mypy src/

贡献

查看 CONTRIBUTING.md 了解如何为本项目做出贡献。

相关项目

- dsh-budget — 本项目被移植进的 DSH 插件
- PerryLink — PerryLink DSH 插件家族

许可证

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