Trí tuệ nhân tạo xanh: Giải pháp công nghệ bền vững của tương lai

Trí tuệ nhân tạo AI đã trở thành một bước tiến vượt bậc của nhân loại khi giúp các ngành công nghiệp chuyển đổi lên một tầm cao mới, thậm chí còn có tiềm năng lớn trong nỗ lực chống biến đổi khí hậu. Thế nhưng, quá trình hoạt động và phân tích của AI để lại một lượng khí thải carbon đáng kể. Bài toán được đặt ra trong “kỷ nguyên xanh” là làm thế nào để vận hành AI một cách hiệu quả mà không khiến khí hậu bị biến đổi trầm trọng?

Trí tuệ nhân tạo: Có lợi nhưng cái giá phải trả cho môi trường quá đắt

Trung tâm dữ liệu chính là xương sống của quá trình xây dựng và triển khai AI. Các trung tâm này dựa vào cơ sở hạ tầng vật lý để tính toán, xử lý, lưu trữ và trao đổi dữ liệu. Chúng chiếm phần lớn mức tiêu thụ điện năng của các công ty công nghệ. Tùy theo tác vụ và quy mô mà mỗi trung tâm dữ liệu sẽ có mức tiêu thụ điện năng khác nhau. Nhìn chung, khi công nghệ ngày càng cải tiến, các trung tâm dữ liệu quy mô càng lớn và hiện đại thì càng tiêu thụ nhiều điện năng, thậm chí gấp vài lần so với những phiên bản cũ.

Những trung tâm dữ liệu AI ngày càng tiêu tốn nhiều điện năng. Ảnh: JG Blackmon

Theo nghiên cứu của công ty kiểm toán hàng đầu thế giới Deloitte, các trung tâm dữ liệu đã tiêu tốn tới 98% lượng điện bổ sung của Meta trong năm 2021 - 2022 và 72% của Apple trong năm 2022 - 2023. Theo chiều tăng trưởng này, việc áp dụng AI vào các ngành nghề sẽ thúc đẩy các trung tâm dữ liệu sử dụng nhiều điện năng hơn. Ước tính, nhu cầu cho các trung tâm dữ liệu AI có khả năng đạt 1.000 TWh vào năm 2030 và tiếp tục tăng tới 2.000 TWh vào năm 2050.

Trong khi hiện tại các trung tâm dữ liệu đang tiêu thụ khoảng 2% tổng lượng điện toàn cầu thì con số ước tính trong tương này sẽ tương đương 3% lượng tiêu thụ điện toàn cầu. Nếu so với các ngành công nghiệp xanh khác như ô tô điện hay sản xuất hydro xanh, lượng điện dành cho AI còn tiêu tốn hơn. Trong Hội nghị Thượng đỉnh COP29 diễn ra tại Baku, Cộng hòa Azerbaijan hồi tháng 11 vừa qua, vai trò của AI trong thời đại phát triển bền vững đã được quan tâm và đặt lên hàng đầu.

Trí tuệ nhân tạo AI xanh hướng tới ngành công nghệ bền vững

Trí tuệ nhân tạo AI xanh được coi là xu hướng mới của ngành công nghệ nhằm cân bằng giữa sự đổi mới với phát triển bền vững song hành với môi trường. AI xanh còn được gọi là AI bền vững hay AI không phát thải hiện nay bao gồm các hoạt động nhằm giảm lượng khí thải carbon trong ngành công nghiệp trí tuệ nhân tạo. Nguyên tắc cốt lõi để triển khai trí tuệ nhân tạo xanh chính là tích hợp tính chất bền vững vào các giai đoạn xuyên suốt vòng đời của AI, từ nghiên cứu, phát triển, triển khai đến bảo trì.

Trí tuệ nhân tạo bền vững là xu hướng phát triển của kỷ nguyên xanh. Ảnh: Linkedin Ganesh Raju.

Trước hết, AI xanh vẫn khuyến khích thiết kế các thuật toán và mô hình tiêu thụ ít điện năng hơn. Để đạt được điều này, các chuyên gia kỹ thuật cần tối ưu hóa phần cứng cũng như trung tâm dữ liệu nhằm cắt giảm tối đa điện năng cũng như lượng khí thải nhà kính.

Hiện nay, AI xanh chủ yếu vẫn do các tập đoàn lớn trên thế giới dẫn đầu. Là một trong những “gã khổng lồ” của ngành công nghiệp AI trên thế giới, tập đoàn NVIDIA đã có những đóng góp lớn cho lĩnh vực AI xanh như phát triển dòng bộ xử lý đồ họa GPU làm mát bằng chất lỏng trực tiếp đến chip. Công nghệ mới này cho phép các trung tâm dữ liệu làm mát hiệu quả hơn so với điều hòa không khí thông thường, tiêu thụ ít điện năng và nước hơn.

Ông Josh Parker, Giám đốc Pháp lý Cấp cao mảng phát triển bền vững của NVIDIA cho biết, để đáp ứng được điện năng ngày càng tăng của AI, đồng thời vẫn góp phần xây dựng nên tương lai bền vững, các trung tâm dữ liệu nên được thiết kế tối ưu và hiệu quả về điện năng ngay từ đầu. Dữ liệu cho thấy, các nền tảng điện toán hiện đại có hiệu quả gấp 10 lần so với các nền tảng cũ. Vì thế, NVIDIA có cơ hội lớn để giảm điện năng tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu hiện có.

NVIDIA đang dẫn đầu trong lĩnh vực AI xanh.

Ngoài giải pháp tối ưu cho trung tâm dữ liệu, ông Josh Parker còn nhấn mạnh tới điện toán tăng tốc. Ông khẳng định, điện toán tăng tốc mới thực sự là điện toán bền vững của thời đại kỷ nguyên xanh. Trong vài năm qua, điện toán tăng tốc đã giúp mức tiêu thụ điện năng của các trung tâm dữ liệu của NVIDA giảm 100.000 lần, suy luận AI hiệu quả hơn 25 lần. Nhìn chung, cùng một khối lượng công việc tính toán, điện toán tăng tốc đã giúp giảm 96% điện năng. Theo nhận định của ông Josh Parker, điện toán tăng tốc là nền tảng tiết kiệm năng lượng nhất không chỉ đối với AI mà với cả các ứng dụng điện toán khác.

Theo mục tiêu phát triển bền vững (Sustainable Development Goals - SDGs) của Liên hợp quốc về năng lượng sạch, công nghiệp, cơ sở hạ tầng đang thúc đẩy sự gia tăng của AI xanh. Các công ty trong ngành AI cũng đang cân nhắc hướng tới các chính sách hỗ trợ để khuyến khích các hoạt động bền vững.

Cát Ân