Trung Quốc nỗ lực cấp điện cho 'cơn sốt AI'

Tại Quý Dương, một thành phố thuộc tỉnh Quý Châu, trung tâm dữ liệu Quý An do Tập đoàn viễn thông China Mobile xây dựng được công nhận là “trung tâm dữ liệu xanh quốc gia”. Cơ sở này nằm trong cụm công trình hiện đại thuộc khu đô thị mới Tân An. Từ năm 2021, nơi đây thu hút nhiều “ông lớn” công nghệ hàng đầu tìm đến đặt trung tâm dữ liệu.

Trung tâm dữ liệu Quý An dùng tủ làm mát dạng module loại bỏ ma sát trong máy nén, đạt hiệu quả làm mát tương tự điều hòa không khí thông thường nhưng tiết kiệm điện năng hơn 30 - 40%. Giám đốc Li Haiyan cho biết đào tạo - vận hành mô hình AI sẽ trở thành một phần trong hoạt động kinh doanh của cơ sở, do đó mức tiêu thụ điện, lượng khí thải carbon lẫn chi phí vận hành.

Không chỉ China Mobile, Alibaba, Tencent, Huawei, DeepSeek cùng hàng loạt công ty công nghệ lớn nhỏ khác đều bị cuốn vào cuộc cạnh tranh phát triển dịch vụ trí tuệ nhân tạo khốc liệt. Xu thế hiện tại đặt ra cho Trung Quốc một thách thức mới: làm thế nào để trở thành quốc gia dẫn đầu về AI mà không đe dọa đến mục tiêu khí hậu do chính họ đề ra. Điện và điện toán được xem như dịch vụ công chi phí thấp dễ tiếp cận, nhưng nếu muốn đạt mục tiêu khí hậu chúng cũng cần phải sạch và xanh.

AI đẩy nhu cầu dùng điện tăng vọt - Ảnh: Saradasish Pradhan, CC BY-SA 3.0, via Unsplash

Nhu cầu ngày càng tăng

Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) ước tính trong giai đoạn 2024 - 2030, mức tiêu thụ điện của số trung tâm dữ liệu tại Trung Quốc sẽ tăng 170%. Năm ngoái tất cả trung tâm dữ liệu trên toàn thế giới tiêu thụ khoảng 1,5% lượng điện được sản xuất. Tỉ lệ này đang gia tăng nhanh chóng, do các máy chủ chuyên phục vụ AI mà mức tiêu thụ điện của trung tâm dữ liệu tăng khoảng 12% mỗi năm - gấp 4 lần tốc độ tăng trưởng tổng nhu cầu điện. Theo IEA, đến năm 2030 Trung Quốc cùng Mỹ chiếm gần 80% mức tiêu thụ điện của trung tâm dữ liệu toàn cầu.

Phó giáo sư Wang Yongzhen (Viện Công nghệ Bắc Kinh) cho biết trung tâm dữ liệu thuộc nhóm ngành tiêu thụ nhiều điện nhất Trung Quốc, bên cạnh sản xuất thép, sản xuất xi măng, hóa dầu. Ông ước tính đến năm 2030, mạng lưới trung tâm dữ liệu của nước mình sẽ tiêu thụ khoảng 105 gigawatt điện, sử dụng 26,3 tỷ lít nước và thải ra 310 triệu tấn CO2. 105 gigawatt tương đương hơn 50% nhu cầu điện dân dụng năm 2024.

Đông dữ liệu, Tây điện toán

Năm 2022, Trung Quốc khởi động sáng kiến “Đông dữ liệu, Tây điện toán”. Theo đó loạt địa phương phía tây như Quý Châu, Nội Mông, Cam Túc,Ninh Hạ được giao nhiệm vụ phát triển năng lực điện toán (lưu trữ dữ liệu, đào tạo AI) không yêu cầu phản hồi thời gian thực. Còn khu vực phía đông gồm Bắc Kinh - Thiên Tân - Hà Bắc; Đồng bằng sông Dương Tử, Thành Đô - Trùng Khánh và Vùng Vịnh lớn (Quảng Đông - Hồng Kong - Macau) tập trung phát triển dịch vụ thời gian thực như phát trực tuyến hay chatbot. Sáng kiến tận dụng khí hậu mát mẻ cùng nguồn năng lượng tái tạo dồi dào ở phía tây để giảm mức tiêu thụ điện. Ví dụ nhiệt độ trung bình năm ở Quý Dương chỉ khoảng 18 - 20 độ C giúp giảm nhu cầu làm mát, Nội Mông có nguồn tài nguyên gió và mặt trời phong phú.

“Đông dữ liệu, Tây điện toán” đặt mục tiêu đến cuối năm 2025, số trung tâm dữ liệu mới được xây lên tại địa điểm theo quy hoạch sẽ hoạt động bằng hơn 80% năng lượng tái tạo. Vùng sở hữu nguồn tài nguyên gió, mặt trời, thủy điện dồi dào là nơi đặt trung tâm dữ liệu phát thải carbon thấp, xử lý công ty đòi hỏi tính toán chuyên sâu nhưng ít bị giới hạn về thời gian.

Ông Wang nhấn mạnh sáng kiến trên không chỉ phù hợp với chiến lược quốc gia mà còn đem lại lợi ích kinh tế hữu hình cho doanh nghiệp. Cải thiện hiệu suất năng lượng của trung tâm dữ liệu góp phần giảm hóa đơn tiền điện.

Hệ thống điện phục vụ AI

Tổ chức RAND cho biết Trung Quốc đang phát triển mạng điện toán tích hợp quốc gia (NIM) như dịch vụ công cộng phục vụ các nguồn lực tính toán AI. Để phát triển NIM, họ đề ra kế hoạch xây dựng hệ thống điện mới dựa trên năng lượng tái tạo cùng công nghệ thông minh như trí tuệ nhân tạo trong giai đoạn 2024 - 2027.

Ông Wang hình dung rằng NIM và hệ thống điện mới sẽ cộng hưởng. Khi các khu vực bị thiếu điện, tác vụ tính toán có thể chuyển sang số trung tâm dữ liệu đáp ứng yêu cầu về tốc độ nhưng chi phí thấp hơn, dựa trên giá điện thị trường giao ngay làm tham chiếu. Làm vậy giúp tăng cường độ tin cậy của AI cho khách hàng đồng thời giảm bớt tình trạng thiếu điện cục bộ. Không những vậy trong trường hợp khẩn cấp, hệ thống lưu trữ năng lượng của trung tâm dữ liệu cũng cấp điện ngược cho lưới điện - tương tự cách dùng xe điện (EV) làm trạm phát lúc nhu cầu cao điểm.

Viễn cảnh trên đối mặt không ít thách thức. Thứ nhất, khả năng cộng hưởng đòi hỏi sự phối hợp rộng rãi giữa nhiều bên liên quan, cũng như cần được thử nghiệm với nhiều kịch bản khác nhau trong thời gian dài. Thứ hai, số điện nhận được chứng chỉ điện xanh (GEC) còn thấp gây trở ngại cho trung tâm dữ liệu muốn mua thêm năng lượng tái tạo hay theo dõi tỷ trọng năng lượng tái tạo mà chúng sử dụng.

Cẩm Bình