Tác động của trí tuệ nhân tạo đối với tiêu thụ năng lượng toàn cầu

Tác động của trí tuệ nhân tạo đối với tiêu thụ năng lượng toàn cầu

Mục lục

1. Trí tuệ nhân tạo (AI) tiêu thụ năng lượng như thế nào?
2. Tại sao các chuyên gia lo ngại?
3. Trí tuệ nhân tạo tiêu thụ bao nhiêu năng lượng?
4. Các trung tâm dữ liệu đang đối phó như thế nào?
5. Liệu AI có bền vững?

1. Trí tuệ nhân tạo (AI) tiêu thụ năng lượng như thế nào?

Mỗi khi người dùng gửi yêu cầu đến chatbot hoặc công cụ AI, yêu cầu đó sẽ được chuyển đến trung tâm dữ liệu. Ngay cả trước khi đến giai đoạn đó, việc phát triển các chương trình AI được gọi là các mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) cũng cần một lượng điện toán khổng lồ. Trong suốt quá trình này, các máy tính tiêu thụ năng lượng và máy chủ nóng lên, dẫn đến nhu cầu điện năng lớn hơn để làm mát.

Theo báo cáo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) hồi đầu năm nay, các trung tâm dữ liệu nói chung sử dụng khoảng 40% điện năng cho việc tính toán và 40% cho việc làm mát.

2. Tại sao các chuyên gia lo ngại?

Các công ty công nghệ lớn đang tích cực tích hợp AI vào tất cả các sản phẩm của họ kể từ khi OpenAI ra mắt chatbot ChatGPT vào cuối năm 2022. Nhiều chuyên gia lo ngại rằng các sản phẩm mới này sẽ làm tăng đáng kể lượng điện năng tiêu thụ.

Điều này là do các dịch vụ AI đòi hỏi nhiều năng lượng hơn so với các dịch vụ tương tự không sử dụng AI. Ví dụ, nhiều nghiên cứu cho thấy mỗi yêu cầu gửi đến ChatGPT tiêu thụ lượng điện năng gấp khoảng 10 lần so với một tìm kiếm đơn trên Google.

Nếu Google chuyển tất cả các truy vấn tìm kiếm sang AI - khoảng 9 tỷ truy vấn mỗi năm - điều này có thể làm tăng đáng kể lượng điện năng tiêu thụ của công ty. Hầu hết các dịch vụ và sản phẩm mới này đều dựa trên LLM. Việc lập trình các thuật toán này đòi hỏi nhiều năng lượng và thường cần các chip máy tính mạnh mẽ, dẫn đến nhu cầu làm mát lớn hơn, tiêu thụ nhiều điện năng hơn.

3. Trí tuệ nhân tạo tiêu thụ bao nhiêu năng lượng?

Trước kỷ nguyên AI, ước tính cho thấy các trung tâm dữ liệu chiếm khoảng 1% nhu cầu điện năng toàn cầu. Báo cáo của IEA cho biết các trung tâm dữ liệu, tiền điện tử và AI kết hợp đã sử dụng 460 TWh điện năng trên toàn thế giới vào năm 2022, gần 2% tổng nhu cầu điện năng toàn cầu. IEA ước tính con số này có thể tăng gấp đôi vào năm 2026 - tương đương với mức tiêu thụ của Nhật Bản.

Alex De Vries, một nhà nghiên cứu điều hành trang web Digiconomist, đã mô hình hóa lượng điện năng tiêu thụ bởi riêng AI bằng cách tập trung vào dự báo doanh thu của Nvidia, công ty Mỹ nắm giữ thị phần lớn trong thị trường máy chủ chuyên dụng cho AI.

Trong một bài báo được công bố vào cuối năm ngoái, ông kết luận rằng nếu dự báo doanh thu của Nvidia cho năm 2023 là chính xác và tất cả các máy chủ đó hoạt động hết công suất, riêng chúng có thể chịu trách nhiệm cho mức tiêu thụ điện năng hàng năm từ 85,4 đến 134,0 TWh - tương đương với Argentina hoặc Thụy Điển.

Những con số tôi đưa vào bài báo đó đã rất thận trọng vì tôi không thể tính đến những thứ như yêu cầu làm mát, ông nói.

Ông cũng cho biết việc áp dụng các máy chủ của Nvidia đã vượt quá dự báo năm ngoái, vì vậy con số thực tế chắc chắn sẽ cao hơn.

4. Các trung tâm dữ liệu đang đối phó như thế nào?

Fabrice Coquio của Digital Realty, một công ty trung tâm dữ liệu cho thuê dịch vụ, cho biết trong một chuyến thăm một trong những cơ sở khổng lồ của họ ở phía bắc Paris vào tháng 4 rằng AI sẽ thay đổi ngành của ông.

Nó sẽ giống hệt (như đám mây), có lẽ sẽ lớn hơn một chút về quy mô triển khai, ông nói.

Một phần của trung tâm dữ liệu mới nhất của Digital Realty ở Courneuve - một tòa nhà khổng lồ trông giống như một sân vận động bóng đá - sẽ dành riêng cho AI.

Coquio giải thích rằng các yêu cầu tính toán thông thường có thể được xử lý bởi các giá máy chủ trong các phòng có hệ thống điều hòa mạnh mẽ. Nhưng các giá máy chủ AI sử dụng các thành phần mạnh hơn nhiều, nóng hơn nhiều và yêu cầu bơm nước trực tiếp vào thiết bị.

Chắc chắn, điều này yêu cầu các máy chủ, thiết bị lưu trữ, thiết bị truyền thông khác biệt, Coquio nói.

5. Liệu AI có bền vững?

Những người chơi lớn nhất trong lĩnh vực AI và trung tâm dữ liệu - Amazon, Google và Microsoft - đã cố gắng giảm lượng khí thải carbon của họ bằng cách mua một lượng lớn năng lượng tái tạo.

Chính thức của Amazon, Prasad Kalyanaraman, cho biết bộ phận trung tâm dữ liệu của công ty, AWS, là nhà mua năng lượng tái tạo lớn nhất thế giới hiện nay. AWS cam kết trở thành một công ty trung hòa carbon vào năm 2040. Google và Microsoft cũng đã cam kết đạt được mục tiêu đó vào năm 2030.

Tuy nhiên, việc xây dựng các trung tâm dữ liệu mới và tăng cường sử dụng tại các trung tâm hiện có sẽ không giúp đạt được các mục tiêu năng lượng xanh.

Google và Microsoft đã nói trong các báo cáo gần đây rằng lượng khí thải nhà kính của họ đã tăng trong những năm gần đây. Google cho biết mức tăng trưởng 48% so với năm 2019 và Microsoft tăng 30% so với năm 2020. Cả hai đều đổ lỗi cho AI.

Chủ tịch Microsoft, Brad Smith, nói với Bloomberg vào tháng 5 rằng cam kết đó là một cú nhảy vọt được đưa ra trước khi AI bùng nổ, và cho biết thêm rằng Mặt trăng xa hơn gấp năm lần so với năm 2020.