Nhu cầu điện khổng lồ phục vụ trí tuệ nhân tạo tại Châu Á

Nhật Bản đang trong giai đoạn vật lộn với việc giảm thải carbon trong bối cảnh các trung tâm dữ liệu phát triển nhanh chóng khiến cho nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng tăng. Ngoài ra, các quốc gia như Hàn Quốc và các nước ASEAN cũng rơi vào cảnh tương tự.

Theo Nikkei, nguyên nhân lớn khiến thị trường trung tâm dữ liệu phát triển là do nhu cầu về trí tuệ nhân tạo tăng cao. Thực tế, nhu cầu tiêu thụ điện tại khu vực Châu Á, nhất là những nước như Trung Quốc và Ấn Độ và ở Đông Nam Á được dự báo tăng mạnh do trí tuệ nhân tạo được áp dụng nhanh chóng. 

Cơ quan Năng lượng Quốc tế cho biết, nhu cầu tiêu thụ điện toàn cầu trong năm 2023 tăng 2,2%. Nhu cầu này dự kiến có tốc độ tăng nhanh hơn trong 3 năm tới, trung bình tăng 3,4% hàng năm cho tới năm 2026.

Nhu cầu gia tăng này chủ yếu được thúc đẩy bởi việc mở rộng lĩnh vực trung tâm dữ liệu, bao gồm sử dụng AI và công nghệ AI tổng hợp (GenAI). Các trung tâm dữ liệu toàn cầu ước tính mức tiêu thụ khoảng 460 terawatt giờ (TWh) năm 2022, tổng mức tiêu thụ điện này có thể đạt hơn 1.000TWh vào năm 2026. 

Trong đó, dự báo AI sáng tạo tiêu thụ nhiều năng lượng hơn. Ước tính các lệnh tìm kiếm với AI tổng hợp sẽ thúc đẩy sử dụng năng lượng cao gấp 4-5 lần so với việc tìm kiếm thông thường trên web. Các hệ thống AI lớn dự kiến sẽ cần nhiều năng lượng bằng cả quốc gia chỉ trong vài năm tới.

Các công ty dịch vụ đám mây đang nhanh chóng xây dựng trung tâm dữ liệu để xử lý, lưu trữ lượng thông tin khổng lồ phục vụ nhu cầu về công nghệ ngày càng cao của con người. Cơ sở hạ tầng là yếu tố cần thiết để hỗ trợ phát triển trí tuệ nhân tạo. Song, đòi hỏi lượng điện lớn, để vừa xử lý số vừa giữ cho phần cứng luôn mát. Theo ước tính của Cơ quan Năng lượng Quốc tế, nhu cầu năng lượng toàn cầu từ những trung tâm dữ liệu có tăng gấp đôi từ năm 2022 đến năm 2026.

Viện Nghiên cứu Điện lực Trung ương Nhật Bản cho hay, tại Nhật Bản, mức tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu sẽ tăng tới 105 terawatt giờ vào năm 2040, tăng gấp 5 lần so với mức 20 terawatt giờ năm 2021 và lên  khoảng 5 lần so với 20 terawatt giờ vào năm 2021 và lên. Theo dữ liệu của Chính phủ, tổng mức tiêu thụ điện tại Nhật Bản (không gồm lượng điện dùng phát điện) trong năm tài chính 2022 là khoảng 900 terawatt giờ.

Được biết, một số công ty công nghệ quốc tế như Microsoft, Amazon Web Services và Oracle sẽ đầu tư hàng tỷ USD vào Nhật Bản trong giai đoạn tới. Phần lớn các trung tâm dữ liệu sẽ đặt tại Tokyo và Osaka, bên cạnh đó các công ty cũng mở rộng xây dựng ở khu vực khác như đảo Hokkaido phía Bắc.

Chuyên gia nghiên cứu công nghệ thông tin IDC Nhật Bản cho biết, các nhà khai thác trung tâm dữ liệu tại Nhật Bản dự tính đầu tư khoảng 3 tỷ USD trong năm 2024, tăng khoảng 50% so với năm ngoái, mức chi tiêu này dự kiến tiếp tục cho tới năm 2027. Theo IDC, các máy chủ AI tiêu thụ nhiều năng lượng hơn những máy chủ thông thường, đang được đẩy mạnh triển khai và là yếu tố gia tăng công suất trung tâm dữ liệu. 

Nhật Bản đang đau đầu với việc làm thế nào để đáp ứng nhu cầu bổ sung nguồn năng lượng sạch khi quốc gia này đang chuẩn bị cập nhật chính sách năng lượng cơ bản vào tháng 3/2025. Nhật Bản lần đầu tiên dự kiến đưa ra dự báo về cơ cấu năng lượng cho năm 2040. Kế hoạch đã được lập từ năm 2021, dự đoán nhu cầu điện giảm vào năm 2030 nhờ các nỗ lực tiết kiệm năng lượng.

Tương tự, Hàn Quốc đang phụ thuộc nhiều vào nhiều vào nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu, hiện phải nỗ lực xây dựng năng lực năng lượng tái tạo. Dự kiến tăng số lượng trung tâm dữ liệu trong nước khi các công ty công nghệ nội địa và nước ngoài (gồm Naver, Kakao và Equinix) đang gấp rút hoàn thành các trung tâm của riêng mình nhằm đáp ứng nhu cầu tăng cao về điện toán AI.

Dữ liệu của chính phủ Hàn Quốc cho thấy, quốc gia này dự kiến đạt 732 trung tâm dữ liệu vào năm 2029, tăng 5 lần so với năm 2022. Tuy nhiên, Bộ Thương mại, Công nghiệp và Năng lượng quan ngại rằng việc tập trung tâm dữ liệu chỉ tập trung tại khu vực Greater Seoul có thể dẫn đến tình trạng thiếu điện. Chính phủ nước này đang khuyến khích các công ty di chuyển trung tâm sang những nơi khác.

Cơ quan bất động sản thương mại Cushman và Wakefield cho rằng, nhu cầu về trung tâm dữ liệu gia tăng trên toàn Châu Á. Theo dự kiến, công suất hoạt động tại Singapore sẽ vượt quá 1 gigawatt trong năm 2024, trong khi các thị trường như Tokyo, Mumbai và Sydney đã sẵn sàng để vượt quá 2 gigawatt trong khoảng 5-7 năm tới. Bên cạnh đó, bang Johor của Malaysia đang đối mặt với tình trạng “lan tỏa” nguồn cung cấp trung tâm dữ liệu từ Singapore.

Đáng chú ý là trong khi nhu cầu điện ngày càng gia tăng thì cần có thêm những nỗ lực để quản lý và tối ưu hóa nhu cầu này. Chẳng hạn như Generative AI có thể cách mạng hóa việc quản lý lưới điện thông qua việc dự đoán nhu cầu tăng cao, tối ưu hóa dòng năng lượng, tự động hóa việc cân bằng cung - cầu trong thời gian thực.

Song, tác động môi trường của nhu cầu gia tăng này cũng là một mối lo ngại đáng kể. Thực tế đã có những chỉ đạo ngành ưu tiên sử dụng ít năng lượng hơn, xây dựng mô hình hiệu quả hơn, thiết kế lại cho hợp lý và sử dụng trung tâm dữ liệu./.