Buzz
Sự bùng nổ của trí tuệ nhân tạo (AI) hứa hẹn một thời đại mới cho loài người. Tuy nhiên, đằng sau 'tâm hồn' của công nghệ đó là những thách thức về năng lượng cần phải được vượt qua.
Lịch sử chứng minh rằng, mỗi cuộc cách mạng công nghiệp đều đi đôi với một cuộc cách mạng năng lượng. Từ than đá, dầu mỏ đến điện năng, tất cả đều đóng vai trò then chốt, thúc đẩy sự tiến bộ của nhân loại. Ngày nay, khi AI nổi lên như một động lực mới, câu hỏi về nguồn năng lượng bền vững lại được đặt ra.
Theo thống kê của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), năm 2023, trung tâm dữ liệu toàn cầu đã tiêu thụ khoảng 460 terawatt giờ (TWh) điện, tương đương với lượng điện cả năm của Đức. Dự báo đến năm 2026, con số này tại Mỹ có thể chiếm tới 6% tổng lượng điện tiêu thụ cả nước.
Điểm đáng chú ý là, nhu cầu điện năng của AI không chỉ dừng lại ở mức độ hiện tại. Với sự phát triển của các mô hình ngôn ngữ lớn như GPT (Generative Pre-trained Transformer) và xu hướng ứng dụng AI vào đời sống, mức tiêu thụ điện năng dự kiến còn tăng mạnh trong tương lai.
Bài viết trên tạp chí Tài Kinh của Trung Quốc số tháng 11/2024 đã phân tích ba kịch bản về nhu cầu điện năng của AI vào năm 2030. Kịch bản thứ nhất, dựa trên năng lực cung ứng chip AI hiện tại, ước tính con số này sẽ đạt khoảng 195 - 245 TWh.
Kịch bản thứ hai, nếu xét đến việc AI hóa ngành công nghiệp thông tin - lĩnh vực ứng dụng AI nhanh chóng và rộng rãi nhất, lượng điện năng cần thiết có thể lên tới 14.600 TWh, chiếm tới 42% tổng lượng điện tiêu thụ toàn cầu năm 2023. Kịch bản thứ ba, khi AI len lỏi vào mọi ngõ ngách của đời sống, nhu cầu sử dụng điện sẽ tăng gấp 3 lần so với hiện tại, một con số khổng lồ mà hệ thống năng lượng hiện tại khó lòng đáp ứng nổi.
Dễ nhận thấy rằng, nguồn năng lượng hóa thạch truyền thống đang cạn kiệt và gây tổn hại môi trường không thể là lời giải pháp bền vững cho AI. Năng lượng tái tạo, dường như là một tia hy vọng, được kỳ vọng sẽ mở ra tương lai bền vững cho ngành công nghiệp AI. Tuy nhiên, việc ứng dụng nguồn năng lượng này cũng đối diện với nhiều thách thức, đặc biệt là vấn đề về tính ổn định.
Khác biệt so với năng lượng từ hóa thạch, các nguồn năng lượng tái tạo như điện gió, điện mặt trời phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, gây khó khăn cho việc cung cấp điện liên tục và ổn định cho các trung tâm dữ liệu AI. Các giải pháp như pin năng lượng, lưới điện thông minh hoặc công nghệ năng lượng hydro đang được nghiên cứu và phát triển, nhưng vẫn chưa thể đáp ứng được nhu cầu thực tế do chi phí cao và hạn chế về công nghệ.
Dự báo về lượng điện năng tiêu thụ của ngành AI toàn cầu trong tương lai
Để giải quyết vấn đề năng lượng cho AI, các chuyên gia cho rằng, cần tăng cường sự phát triển của cả hai lĩnh vực này để hỗ trợ lẫn nhau. Ông Trác Hiền, Phó Bộ trưởng Bộ Chiến lược Phát triển và Kinh tế Khu vực (Trung tâm Nghiên cứu Phát triển thuộc Quốc Vụ viện Trung Quốc), nhận định rằng, chìa khóa nằm ở cuộc đua giữa khả năng nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng của AI và tốc độ mở rộng ứng dụng của công nghệ này.
Về phía AI, cần tập trung vào nghiên cứu, thiết kế chip và trung tâm dữ liệu tiết kiệm năng lượng hơn. Bên cạnh đó, việc áp dụng điện toán đám mây, điện toán biên và phân tán cũng giúp giảm thiểu lượng điện tiêu thụ cho việc truyền tải dữ liệu. Trong tương lai, điện toán lượng tử được kỳ vọng sẽ tạo ra bước tiến lớn về hiệu suất năng lượng cho AI.
Về phía ngành năng lượng, cần thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang năng lượng tái tạo và phát triển các công nghệ lưu trữ năng lượng tiên tiến như pin, hydro. AI cũng có thể đóng góp vào quá trình này bằng cách dự báo sản lượng điện từ năng lượng tái tạo, tối ưu hóa vận hành lưới điện và quản lý nhu cầu sử dụng điện năng.
Ước tính công suất điện toán tính theo điện năng tiêu thụ trong các trung tâm dữ liệu tự triển khai của các doanh nghiệp công nghệ.
Với lợi thế về năng lượng tái tạo, Trung Quốc đang tích cực khuyến khích sự sử dụng của trí tuệ nhân tạo trong lĩnh vực này. Theo ông Trác Hiền, Trung Quốc cần phát triển chiến lược 'năng lượng + trí tuệ nhân tạo', kết hợp sức mạnh từ năng lượng tái tạo với tiềm năng của ngành công nghiệp trí tuệ nhân tạo.
Cụ thể, Trung Quốc có thể thiết lập các trung tâm đào tạo trí tuệ nhân tạo ở khu vực phía Tây, nơi có nhiều nguồn năng lượng tái tạo như điện gió, điện mặt trời, và sau đó truyền dữ liệu đã được xử lý sang các trung tâm ứng dụng ở phía Đông. Đồng thời, việc tăng cường hợp tác quốc tế trong lĩnh vực năng lượng và trí tuệ nhân tạo cũng là một phương án quan trọng để giải quyết vấn đề năng lượng toàn cầu.
