Nhu cầu năng lượng tăng cao của các ứng dụng AI

Nhu cầu điện dự kiến ​​sẽ tăng gần gấp ba trong giai đoạn này lên hơn 150 terawatt giờ vào năm 2030.

Theo một nghiên cứu, mức tiêu thụ năng lượng của các trung tâm dữ liệu phục vụ ứng dụng AI và các dự án số hóa khác ở châu Âu sẽ tăng mạnh vào năm 2030. Công ty tư vấn McKinsey dự đoán nhu cầu điện sẽ tăng gần gấp ba, đạt hơn 150 terawatt giờ. Ông Diego Hernandez Diaz, đối tác tại McKinsey & Company, cho biết: “Con số này chiếm khoảng 5% tổng lượng điện tiêu thụ của châu Âu”, trong khi hiện tại chỉ là 2%.

AI làm tăng lượng khí thải carbon của các công ty công nghệ

Theo McKinsey, nếu năng lượng tái tạo không đáp ứng đủ, sự gia tăng nhu cầu điện cho AI có thể đẩy nhanh quá trình biến đổi khí hậu. Hiện nay, phần lớn điện cho các trung tâm dữ liệu vẫn đến từ nhiên liệu hóa thạch, dù các tập đoàn lớn như Amazon (AWS), Microsoft, và Google đã cam kết chuyển đổi sang năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, ngay cả các ông lớn công nghệ cũng phải thừa nhận rằng sự bùng nổ AI đã làm gia tăng lượng khí thải nhà kính. Báo cáo môi trường của Google vào tháng 7 năm ngoái cho thấy lượng khí thải của công ty đã tăng 13%, đạt hơn 14,3 triệu tấn CO₂, phần lớn do mức tiêu thụ năng lượng tại các trung tâm dữ liệu và chuỗi cung ứng.

Để đối phó với vấn đề này, Google đã ký hợp đồng với Kairos Power để sử dụng các lò phản ứng hạt nhân mô-đun nhỏ. Nhà máy điện hạt nhân mini đầu tiên dự kiến sẽ hoạt động vào năm 2030, và nhiều nhà máy khác sẽ ra mắt vào năm 2035 nhằm giảm lượng khí thải CO₂ trong tương lai.

Tại sao AI lại “ngốn” điện năng?

Nhu cầu điện tăng cao của AI có thể được minh họa qua cơ sở hạ tầng của trung tâm dữ liệu do công ty xAI của Elon Musk triển khai mùa hè vừa qua. Trung tâm này sử dụng đến 100.000 chip Nvidia GPU H100 mới nhất. Ông Ralf Herbrich, Trưởng bộ phận AI và Bền vững tại Viện Hasso Plattner (HPI), cho biết: “Mỗi bộ xử lý Nvidia này tiêu tốn khoảng 700 watt, tương đương công suất của một lò nướng tiết kiệm năng lượng hiện đại.” Nếu trung tâm này đào tạo một mô hình AI, chỉ riêng việc tính toán đã tiêu tốn 70 megawatt, chưa kể năng lượng truyền dữ liệu qua mạng. Con số này tương đương với công suất của 25 tuabin gió.

Trên quy mô toàn cầu, ông Herbrich ước tính rằng các trung tâm dữ liệu hiện chiếm 4-5% tổng mức tiêu thụ năng lượng. Nếu tính cả các thiết bị kỹ thuật số như máy tính xách tay và điện thoại thông minh, con số này có thể lên đến 8% tổng mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu. Một phần lớn trong số này được sử dụng cho việc đào tạo các mô hình AI.

AI và mức tiêu thụ năng lượng khi xử lý dữ liệu

Việc tạo ra hình ảnh dựa trên văn bản cũng sử dụng lượng điện đáng kể, tương đương với một nửa lần sạc điện thoại di động. "Ngay cả khi quá trình đào tạo mô hình AI giảm đi trong tương lai, nhu cầu dự đoán từ các mô hình này vẫn sẽ khiến mức tiêu thụ năng lượng tăng cao.” Đáng chú ý, số bước tính toán cho các mô hình AI tối ưu đã tăng gần một triệu lần từ năm 2018 đến nay.

Tuy vậy, ông Herbrich cũng chỉ ra rằng có những phương pháp để giảm thiểu năng lượng tiêu thụ, bao gồm việc giảm số bước tính toán và năng lượng cho từng bước. Việc này đòi hỏi sử dụng các phương pháp toán học hiệu quả hơn, đồng thời tối giản các bước tính toán mà vẫn duy trì độ chính xác dự đoán của AI.