Trong báo cáo đầu tiên về tác động năng lượng của cách mạng trí tuệ nhân tạo (AI), công bố hôm 10/04, Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) cho biết lượng điện tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu dự kiến tăng hơn gấp 4 lần vào năm 2030.
Để hình dung, IEA cho biết vào cuối thập kỷ này, nhu cầu sử dụng điện cho AI ngang bằng với nhu cầu sử dụng điện của toàn bộ Nhật Bản hiện nay. Một so sánh khác: vào năm 2030, việc xử lý dữ liệu AI sẽ cần đến nhiều nguồn điện hơn toàn bộ các ngành sản xuất thép, xi-măng, hoá chất và các ngành sản xuất hàng hoá tiêu thụ điện cao khác tại Mỹ cộng lại.
Theo IEA, lượng điện các trung tâm dữ liệu sử dụng chiếm khoảng 1,5% lượng điện tiêu thụ toàn cầu trong năm 2024. Trong 5 năm qua, mức tiêu thụ này tăng bình quân 12% mỗi năm. Đặc biệt, các mô hình AI tạo sinh yêu cầu năng lực tính toán khổng lồ để xử lý lượng dữ liệu khổng lồ tích lũy trong các kho dữ liệu. Hiện Mỹ, châu Âu và Trung Quốc chiếm khoảng 85% tổng lượng điện mà các trung tâm dữ liệu tiêu thụ trên toàn thế giới.
Bà Lindsay Gorman, Quỹ Marshall Đức (GMF), đánh giá: “Một điều đang ngày càng rõ ràng đối với cuộc cách mạng AI ngày nay, đó là nhu cầu tiêu thụ lượng điện khổng lồ. Một nghiên cứu mới đây cho thấy trong tương lai lượng điện dùng cho riêng AI có thể chiếm 1/2 lượng điện mà cả thế giới tiêu thụ. Đây là một con số khổng lồ”.
 Bà Lindsay Gorman, Quỹ Marshall Đức (GMF). Ảnh: lindsaypgorman.com |
Điều đáng chú ý, đó là dù nhu cầu sẽ ngày càng cao hơn trong những năm tới khi các nước đổ nguồn lực vào phát triển AI nhưng IEA cảnh báo với tốc độ phát triển nguồn điện hiện nay, vào năm 2030 thế giới sẽ chỉ đáp ứng được 1/2 nhu cầu điện cho AI. Do đó, các công ty công nghệ lớn ngày càng đẩy nhanh các dự án năng lượng riêng để phục vụ nhu cầu phát triển của mình. Trong năm ngoái, Google đã ký thỏa thuận mua điện từ các lò phản ứng hạt nhân quy mô nhỏ nhằm phục vụ cho hoạt động phát triển AI. Microsoft cũng sẽ sử dụng điện từ các lò phản ứng mới tại Three Mile Island – nơi từng xảy ra sự cố hạt nhân nghiêm trọng nhất lịch sử nước Mỹ vào năm 1979. Amazon cũng đã ký thỏa thuận trong năm 2024 để sử dụng năng lượng hạt nhân cho hệ thống trung tâm dữ liệu của mình.
Với tốc độ tăng trưởng hiện tại, các trung tâm dữ liệu có thể chiếm khoảng 3% tổng mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu vào năm 2030. IEA dự báo lượng điện tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu sẽ đạt khoảng 945 terawatt-giờ (TWh). Theo ước tính, một trung tâm dữ liệu công suất 100 megawatt có thể tiêu thụ lượng điện tương đương với 100.000 hộ gia đình, trong khi các trung tâm mới đang được xây dựng có thể tiêu thụ lượng điện gấp 20 lần con số đó – tương đương 2 triệu hộ.
Bà Kate Saenko, Giáo sư Khoa học máy tính tại Đại học Boston (Mỹ), cho biết: “Các mô hình AI tạo sinh tiêu thụ nhiều điện hơn các công nghệ điện toán trước đây. Ví dụ, chúng tôi ước tính rằng việc chỉ sử dụng ChatGPT một lần cũng đã tốn năng lượng hơn 20 lần so với một lần lướt mạng để tìm kiếm trên Google. Bản thân các tập đoàn công nghệ khổng lồ đã thừa nhận rằng AI tạo sinh khiến họ bỏ lỡ các mục tiêu về khí hậu của chính họ”.
Không chỉ đặt ra các thách thức lớn về an ninh năng lượng, cuộc cách mạng AI hiện nay còn đặt ra các vấn đề về an ninh nguồn nước. Một nghiên cứu của tổ chức báo chí SourceMaterial mới đây cho thấy các công ty công nghệ khổng lồ (trong đó có Amazon, Microsoft, và Google) đang sử dụng lượng nước cực lớn để vận hành trung tâm dữ liệu, thường ở vùng khan hiếm nước và mở rộng nhanh chóng ở khu vực dễ ảnh hưởng. Với sự ủng hộ chính trị, họ đang xúc tiến kế hoạch xây hàng trăm trung tâm dữ liệu trên khắp Bắc Mỹ và Nam Mỹ, châu Âu, châu Á, châu Phi và Australia... Xu hướng này đang khiến nguy cơ khủng hoảng nước càng thêm trầm trọng.
Bên cạnh đó, nhu cầu năng lượng khổng lồ của AI có thể tác động tiêu cực đến các nỗ lực chống biến đổi khí hậu toàn cầu. Theo IEA, hiện khoảng 30% năng lượng phục vụ cho các trung tâm dữ liệu đến từ than đá và sự gia tăng các trung tâm dữ liệu sẽ khiến lượng khí CO2 phát thải từ hoạt động tiêu thụ điện tăng từ mức 180 triệu tấn hiện nay lên khoảng 300 triệu tấn vào năm 2035. Việc chính quyền Mỹ mới đây ký các sắc lệnh “cởi trói” cho các nhà máy điện than, mà một trong những mục đích chính là để đáp ứng nhu cầu năng lượng gia tăng của các tập đoàn công nghệ, càng khiến các lo ngại này gia tăng.
Tuy nhiên, giới chuyên gia cho rằng AI cũng có thể tác động ngược trở lại lĩnh vực năng lượng khi giúp cắt giảm chi phí vận hành, tối ưu hoá các mô hình năng lượng, qua đó thúc đẩy tăng trưởng cho nền kinh tế.