Thời đại "số hóa" và "trí tuệ nhân tạo" đang đến gần. Việc tính toán của các trung tâm dữ liệu, ứng dụng của trí tuệ nhân tạo (AI), và đầu tư vào tiền điện tử đang dần trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống và công việc. Nhưng bạn có biết rằng, mức tiêu thụ điện năng của ba loại công nghệ này là cực kỳ cao? Hãy cùng ATD tìm hiểu. 

 Mức tiêu thụ điện năng của các trung tâm dữ liệu, AI và tiền điện tử

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), trong năm 2022, điện năng tiêu thụ bởi các trung tâm dữ liệu, AI và tiền điện tử chiếm gần 2% tổng nhu cầu điện toàn cầu. Hơn nữa, dự đoán rằng trong vòng 3 năm tới, tổng mức tiêu thụ điện năng này sẽ tăng gấp đôi, tương đương với lượng điện tiêu thụ của một quốc gia có quy mô như Nhật Bản. Đây chắc chắn là một thực thể tiêu thụ điện năng lớn đang nổi lên và không thể bị bỏ qua.

 Tiêu thụ điện năng của các trung tâm dữ liệu dự kiến tăng mạnh từ 30%-100%

Nhu cầu điện năng của các trung tâm dữ liệu chủ yếu đến từ hai phần: hệ thống tính toán và hệ thống làm mát, mỗi phần chiếm 40% tổng mức tiêu thụ điện năng, trong khi 20% còn lại đến từ các thiết bị công nghệ thông tin (CNTT) liên quan khác. Về phân bố địa lý, hiện có hơn 8,000 trung tâm dữ liệu trên toàn thế giới, chủ yếu nằm ở Hoa Kỳ, Liên minh Châu Âu và Trung Quốc. IEA dự đoán rằng số lượng các trung tâm dữ liệu xây dựng ở ba khu vực này sẽ tăng trưởng bùng nổ, với mức tiêu thụ điện tăng từ 30% đến 100%.

Tiêu thụ điện năng của ngành AI được dự đoán tăng gấp 10 lần trong ba năm tới

Năm ngoái, Danny Quinn, người sáng lập DataVita, đã chia sẻ với Đài Phát thanh Anh (BBC) rằng: “Mức tiêu thụ điện năng của một giá đỡ máy chủ tiêu chuẩn cho các máy chủ truyền thống là khoảng 4 kilowatts (kW), nhưng yêu cầu năng lượng để thiết lập một giá đỡ máy chủ AI cao hơn 20 lần, ở mức 80 kilowatts.” Cần phải nói thêm rằng, mức tiêu thụ điện năng trung bình của một tìm kiếm trên Google là khoảng 0.3 watt-giờ (Wh), trong khi ChatGPT, một công cụ ngày càng được công chúng tin dùng, có mức tiêu thụ điện năng trung bình là 2.9 watt-giờ (Wh) mỗi lần truy vấn, gấp 9.5 lần so với Google! IEA ước tính rằng trong ba năm tới, ngành AI sẽ tăng trưởng bùng nổ, với tổng mức tiêu thụ điện năng ít nhất gấp 10 lần nhu cầu của năm 2023.

 Tiêu thụ điện năng của tiền điện tử tương đương với tổng mức tiêu thụ điện của Hà Lan

Xét riêng về tiền điện tử, theo dữ liệu từ năm 2022, chúng chiếm 0.4% tổng nhu cầu điện năng hàng năm toàn cầu. Con số này có vẻ nhỏ, nhưng thực tế lại tương đương với tổng mức tiêu thụ điện của cả quốc gia Hà Lan. Hơn nữa, dự kiến rằng đến năm 2026, mức tiêu thụ điện năng sẽ tăng hơn 40%.

 Trung tâm dữ liệu quy mô lớn sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc giảm phát thải carbon

Làm thế nào để chúng ta đảo ngược các quan niệm sai lầm về lượng phát thải carbon cao của ba công nghệ chính này? Cần phải bắt đầu với các quy định và kỹ thuật sử dụng! Năm 2020, Liên minh Châu Âu đã bắt đầu thiết lập các tiêu chuẩn hiệu quả cho các trung tâm dữ liệu. Năm sau đó, Châu Âu đã giới thiệu Hiệp ước Trung tâm Dữ liệu Không Phát Thải Carbon, cam kết đạt các mục tiêu đo lường được trong việc cải thiện hiệu quả năng lượng, mua 100% năng lượng không carbon, bảo trì và tái sử dụng máy chủ, và khám phá các phương pháp thu hồi nhiệt. Mục tiêu là các trung tâm dữ liệu đạt được tính trung hòa carbon vào năm 2030. Mặc dù sáng kiến này là tự nguyện và không có tính ràng buộc pháp lý, nó đã thu hút hơn 100 nhà điều hành trung tâm dữ liệu ký kết, bao gồm các công ty nổi tiếng như Equinix và Digital Reality.

Mặt khác, việc áp dụng các hệ thống làm mát hiệu quả cao, tối ưu hóa hoạt động của máy chủ thông qua học máy, và thậm chí chuyển đổi tải điện theo thời gian và không gian là các kỹ thuật đã được sử dụng để đạt được giảm phát thải carbon. Theo xu hướng thị trường toàn cầu, các trung tâm dữ liệu quy mô nhỏ đang dần chuyển đổi sang các trung tâm dữ liệu quy mô lớn. Các trung tâm dữ liệu này chiếm diện tích hơn 10,000 mét vuông và có công suất điện ít nhất 10 MW. Chúng thường đạt được hiệu suất xử lý tối ưu, giảm tiêu thụ điện năng trong trạng thái chờ, và cải thiện hiệu quả năng lượng. Trong "Nghiên cứu về Xanh hóa Điện toán Đám mây và Truyền thông Điện tử", Liên minh Châu Âu đã xác định các trung tâm dữ liệu quy mô lớn là giải pháp chính để giảm phát thải carbon trong lĩnh vực công nghệ thông tin và truyền thông.

Trong tương lai, chúng tôi hy vọng sẽ thấy nhiều công nghệ giải pháp nhiệt mới được phát triển, chẳng hạn như các chất lỏng có độ nhớt thấp để làm mát các thành phần khác, để người dùng có thể sử dụng AI và khai thác tiền điện tử mà không phải lo lắng về tác động môi trường.