Big Tech Mỹ "khát điện" vì bùng nổ A.I

Các Tập đoàn công nghệ Mỹ là những bậc thầy trong thế giới số. Tuy nhiên, khi đầu tư hàng trăm tỉ USD vào lĩnh vực trí tuệ nhân tạo (A.I), những giới hạn trong thế giới vật lý bắt đầu hiện rõ. Tình trạng khan hiếm chip và thiết bị trung tâm dữ liệu, từ máy biến áp đến thiết bị chuyển mạch, đang khiến chi phí đội lên và thời gian chờ kéo dài. Nghiêm trọng không kém là bài toán năng lượng, khi các công ty điện lực phải vật lộn để theo kịp nhu cầu tiêu thụ điện khổng lồ từ Thung lũng Silicon.

Ngày 24/7, Tổng thống Donald Trump công bố “Kế hoạch hành động A.I”, trong đó cảnh báo tình trạng thiếu điện là mối đe dọa trực tiếp đến vị thế dẫn đầu toàn cầu về A.I của Mỹ. Trong bối cảnh đó, các tập đoàn công nghệ đang nỗ lực xoay xở với cơn khát năng lượng ngày càng trầm trọng.

Nhu cầu điện tăng vọt khi các “hyperscaler” (Trung tâm dữ liệu lớn) như Alphabet, Amazon, Microsoft và Meta đẩy mạnh triển khai các dự án A.I. Ngày 23/7, Alphabet, công ty mẹ của Google, thông báo tăng thêm 10 tỉ USD vào kế hoạch đầu tư năm 2025, nâng tổng mức đầu tư nhóm này lên 322 tỉ USD, gấp hơn 2,5 lần so với năm 2020. Phần lớn vốn được đổ vào các trung tâm dữ liệu mới, vốn ngày càng lớn và “ngốn điện” hơn. Meta mới đây cũng công bố dự án Prometheus, cụm trung tâm dữ liệu ở bang Louisiana với diện tích gần bằng đảo Manhattan.

Một giá máy chủ tích hợp chip A.I hiện có thể tiêu thụ điện gấp 10 lần phiên bản trước. Theo Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley, các trung tâm dữ liệu tại Mỹ tiêu tốn 176 terawatt-giờ (TWh) điện trong năm 2023. Con số này có thể tăng lên 325–580 TWh vào năm 2028, tương đương 7–12% tổng tiêu thụ điện toàn quốc. Các hyperscaler dự kiến sẽ chiếm một nửa lượng điện này.

Nhu cầu điện còn tăng thêm khi A.I chuyển dần từ huấn luyện mô hình sang “suy luận”, tức phản hồi các đầu vào từ người dùng. Để đảm bảo tốc độ, các trung tâm inference cần đặt gần khu dân cư, nơi lại thiếu đất và điện.

Với các địa điểm lý tưởng như Bắc Virginia đã quá tải, các đại gia công nghệ buộc phải chọn những nơi “ít lý tưởng hơn”. Kể cả những khu vực mới nổi như Hillsboro (Oregon) hay Columbus (Ohio) cũng đang quá tải. Theo công ty bất động sản CBRE, các trung tâm dữ liệu dự kiến hoàn thành đến năm 2028 hầu như đã kín chỗ.

Một hướng đi khác là thuê hạ tầng từ đối tác nhỏ hơn. Google đã ký hợp đồng thuê trung tâm dữ liệu của CoreWeave, công ty từng có thỏa thuận tương tự trị giá 10 tỉ USD với Microsoft. Một phần hạ tầng của các “neocloud” như vậy vốn là cơ sở đào tiền mã hóa được cải tạo lại.

Các hyperscaler cũng ráo riết tìm nguồn điện thay thế. Google vừa chi 3 tỉ USD để mua điện từ một con đập thủy điện ở Pennsylvania. Amazon từng muốn mua trung tâm dữ liệu điện hạt nhân nhưng bị bác do lo ngại ảnh hưởng đến hóa đơn điện dân cư.

Nhiều công ty chọn xây dựng nguồn điện tại chỗ để giảm phụ thuộc lưới điện quốc gia. Theo khảo sát của Bloom Energy, đến năm 2030, khoảng 27% trung tâm dữ liệu sẽ sở hữu nguồn phát riêng, tăng mạnh so với con số 1% hiện nay. Google cũng đã ký hợp đồng 20 tỉ USD để xây trung tâm dữ liệu tích hợp trang trại điện mặt trời và pin lưu trữ. Dự án Prometheus của Meta còn sử dụng cả điện từ khí đốt khai thác tại chỗ.

Các tập đoàn công nghệ còn tìm đến những nguồn phát điện “tương lai”. Google hợp tác với Kairos Power để đưa vào vận hành lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) từ năm 2030. Amazon đầu tư vào X-energy, một startup SMR khác. Google và Meta ký thỏa thuận sử dụng điện địa nhiệt, trong khi Microsoft đang thử nghiệm pin nhiên liệu hydro.

Một giải pháp khác là tăng độ linh hoạt của lưới điện. Nếu cam kết không dùng điện lưới vào giờ cao điểm và chuyển sang nguồn điện tại chỗ, các trung tâm dữ liệu sẽ được ưu tiên cấp điện. Công ty xAI của tỉ phú Elon Musk từng áp dụng mô hình này ở Memphis, giúp đẩy nhanh kết nối. Google cũng hỗ trợ nâng cấp đường truyền tải điện tại một số bang.

Và khi nước Mỹ cạn năng lượng, nhiều tập đoàn công nghệ tìm đến những thị trường tiềm năng như Tây Ban Nha, các nước vùng Vịnh và Đông Nam Á. Malaysia từng là “thủ phủ” trung tâm dữ liệu tại châu Á nhờ điện rẻ, nhưng chính sách thuế mới từ 1/7 đang khiến nhiều doanh nghiệp cân nhắc lại.

Việc chọn sai địa điểm có thể khiến dự án thất bại sớm. Dự án Stargate của OpenAI và SoftBank được cho là đang gặp trục trặc do tranh cãi về địa điểm và nguồn điện. Ông Peter Freed, cựu lãnh đạo Meta, cảnh báo việc xây trung tâm dữ liệu chuyên dụng ở nơi quá xa có thể khiến tài sản “mắc cạn”.

Ngay cả những mô hình A.I tiên tiến nhất cũng khó dự báo chính xác nhu cầu năng lượng trong vài năm tới. Trong khi chờ câu trả lời, các hyperscaler vẫn đang cuống cuồng tìm mọi cách để không bị “cúp điện giữa giấc mơ A.I”.

Có thể bạn quan tâm:

Sức mạnh công nghệ: Cuộc đua toàn cầu mới

Nguồn The Economist