Cuộc cách mạng trí tuệ nhân tạo được khơi mào bởi ChatGPT của OpenAI đã kích hoạt cuộc tranh giành chưa từng có giữa các bang Mỹ để thu hút đầu tư trung tâm dữ liệu, đồng thời làm dấy lên những lo ngại nghiêm trọng về nhu cầu năng lượng khổng lồ và tác động môi trường của công nghệ này.
Các bang cạnh tranh với các ưu đãi tài chính khổng lồ
Cuộc đua để đảm bảo các khoản đầu tư trung tâm dữ liệu đã trở nên gay gắt một cách đáng kể kể từ khi ChatGPT ra mắt vào cuối năm 2022. Các bang hiện đang cung cấp các ưu đãi tài chính trị giá hàng chục triệu đô la Mỹ, với một số gói ưu đãi lên tới hàng trăm triệu. Kansas gần đây đã phê duyệt các miễn giảm thuế bán hàng mới cho việc xây dựng trung tâm dữ liệu, trong khi Kentucky và Arkansas mở rộng các chương trình hiện có để đủ điều kiện cho nhiều dự án hơn. Cách tiếp cận của Michigan bao gồm các biện pháp bảo vệ yêu cầu sử dụng năng lượng sạch và nguồn nước đô thị, phản ánh nhận thức ngày càng tăng về các mối quan ngại môi trường.
Cuộc cạnh tranh đã trở nên khốc liệt đến mức khoảng ba chục bang hiện cung cấp một số hình thức gói ưu đãi trung tâm dữ liệu. Các chuyên gia trong ngành coi những ưu đãi này là cần thiết để thu hút các công ty hyperscaler lớn như Microsoft , Google , Meta và Amazon Web Services , những công ty đang xây dựng phần lớn cơ sở hạ tầng AI mới.
Các Chương Trình Khuyến Khích Của Bang
- Kansas : Miễn thuế bán hàng mới cho việc xây dựng trung tâm dữ liệu
- Kentucky & Arkansas : Mở rộng các chương trình miễn thuế hiện có
- Michigan : Các ưu đãi với yêu cầu về năng lượng sạch và nước
- West Virginia : Các khu vực "Microgrid" được miễn các quy định về quy hoạch địa phương
- Mississippi : Hàng chục triệu đô la ưu đãi cho các trung tâm dữ liệu của Amazon
- Khoảng 36 bang hiện đang cung cấp các gói ưu đãi cho trung tâm dữ liệu
Nhu cầu năng lượng đạt mức chưa từng có
Quy mô tiêu thụ năng lượng mà các trung tâm dữ liệu AI hiện đại yêu cầu đã gây sốc ngay cả với những người kỳ cựu trong ngành. Một cơ sở lớn hoạt động với công suất tối đa có thể tiêu thụ 1.000 megawatt mỗi giờ, tương đương với nhu cầu điện cao nhất của toàn bộ dân số Vermont với hơn 600.000 người. Điều này thể hiện sự gia tăng đáng kể so với các trung tâm dữ liệu truyền thống, nơi hàng chục megawatt từng được coi là đáng kể.
Các trung tâm dữ liệu hiện tại trên toàn cầu tiêu thụ khoảng 1,5% điện năng của thế giới, tương đương với toàn bộ mức tiêu thụ của ngành hàng không. Tuy nhiên, các dự báo cho thấy con số này có thể đạt 7,5% tổng mức tiêu thụ điện của Mỹ vào năm 2030, tương đương với việc cung cấp điện cho 40 triệu gia đình Mỹ. Tốc độ tăng trưởng đã tăng tốc từ 7% hàng năm vào năm 2018 lên 18% vào năm 2023, với dự báo có thể đạt tới 27% vào năm 2028.
So sánh Mức tiêu thụ Năng lượng
- Một truy vấn ChatGPT: tiêu thụ năng lượng gấp 10 lần so với tìm kiếm Google
- Trung tâm dữ liệu lớn hoạt động hết công suất: 1.000 megawatt/giờ (tương đương nhu cầu điện cao nhất của Vermont)
- Mức tiêu thụ hiện tại của các trung tâm dữ liệu toàn cầu: 1,5% lượng điện của thế giới
- Dự báo mức tiêu thụ của Mỹ đến năm 2030: 7,5% (tương đương 40 triệu hộ gia đình)
- Tốc độ tăng trưởng gia tăng: 7% (2018) → 18% (2023) → dự báo 27% (2028)
 |
|---|
| Hình ảnh trừu tượng về Trái Đất phản ánh những lo ngại về môi trường liên quan đến việc tiêu thụ năng lượng của các trung tâm dữ liệu AI |
Việc sử dụng AI cá nhân tạo ra tác động môi trường đáng ngạc nhiên
Nghiên cứu về việc sử dụng AI cá nhân tiết lộ những con số tiêu thụ đáng kinh ngạc, đặt việc sử dụng công nghệ cá nhân vào một góc nhìn mới. Một truy vấn ChatGPT được báo cáo là sử dụng khoảng 10 lần năng lượng nhiều hơn so với một tìm kiếm Google truyền thống, mặc dù so sánh này dựa trên dữ liệu Google lỗi thời từ năm 2009. Đáng lo ngại hơn là phát hiện rằng việc tạo ra một email 100 từ thông qua ChatGPT có thể tiêu thụ cả một chai nước sạch, uống được để làm mát.
Loại tác vụ AI ảnh hưởng đáng kể đến việc tiêu thụ năng lượng. AI tạo sinh, đặc biệt là tạo hình ảnh, đòi hỏi sức mạnh tính toán cao hơn đáng kể so với phân loại văn bản đơn giản. Các tác vụ đa phương thức liên quan đến đầu vào hình ảnh, âm thanh và video được xếp hạng trong số những người tiêu thụ năng lượng cao nhất. Một nghiên cứu phát hiện rằng tạo văn bản và tóm tắt sử dụng nhiều hơn 10 lần năng lượng so với các tác vụ phân loại cơ bản.
Yêu cầu năng lượng cho các tác vụ AI
- Tạo văn bản/tóm tắt: Tiêu thụ năng lượng gấp 10 lần so với phân loại hình ảnh/văn bản
- Tạo hình ảnh: Danh mục tiêu thụ năng lượng cao nhất
- Các tác vụ đa phương thức (hình ảnh/âm thanh/video): "Mức cao nhất trong phổ" về mức sử dụng năng lượng
- Một email 100 từ của ChatGPT: Tương đương với việc tiêu thụ một chai nước
- Xử lý 1 triệu token: Lượng carbon tương đương với việc lái xe chạy xăng 5-20 dặm
Cộng đồng địa phương phản đối việc phát triển
Bất chấp những lời hứa kinh tế, nhiều cộng đồng đang phản đối việc phát triển trung tâm dữ liệu do lo ngại về tiêu thụ tài nguyên và việc tạo việc làm hạn chế. Các nhà phê bình cho rằng trong khi các trung tâm dữ liệu đòi hỏi lực lượng lao động xây dựng đáng kể, chúng tuyển dụng tương đối ít công nhân thường xuyên so với dấu chân cơ sở hạ tầng khổng lồ và nhu cầu tài nguyên của chúng.
Tại Virginia , khu vực phát triển trung tâm dữ liệu hàng đầu của quốc gia, Thống đốc Glenn Youngkin đã phủ quyết luật yêu cầu tiết lộ nhiều hơn về ô nhiễm tiếng ồn và sử dụng nước từ các nhà phát triển. Các nhà lập pháp Oregon đang thúc đẩy các dự luật để đảm bảo các trung tâm dữ liệu trả toàn bộ chi phí cơ sở hạ tầng điện cần thiết, trong khi các nhà lập pháp Texas tranh luận về cách bảo vệ lưới điện của bang sau vụ mất điện mùa đông năm 2021 gây chết người.
Tiêu thụ nước làm tăng thêm độ phức tạp môi trường
Ngoài điện, các trung tâm dữ liệu đòi hỏi lượng nước chất lượng cao, uống được khổng lồ cho hệ thống làm mát. Các yêu cầu làm mát chuyên biệt có nghĩa là các cơ sở không thể sử dụng các nguồn nước cấp thấp hơn, tạo thêm áp lực cho nguồn cung cấp nước địa phương. Nhiều trung tâm dữ liệu được đặt tại các khu vực có lưu vực sông đã bị căng thẳng, làm tăng thêm các mối quan ngại môi trường.
Các công nghệ mới nổi như làm mát ngâm, nơi các bộ xử lý được ngâm trong dầu khoáng, cho thấy triển vọng giảm cả tiêu thụ nước và sử dụng năng lượng. Tuy nhiên, những giải pháp này vẫn đang trong quá trình phát triển và sẽ đòi hỏi việc áp dụng rộng rãi trong ngành để tạo ra lợi ích môi trường có ý nghĩa.
Triển vọng tương lai vẫn không chắc chắn
Thông báo của Tổng thống Donald Trump về Project Stargate , một sáng kiến trị giá 500 tỷ đô la Mỹ để xây dựng các trung tâm dữ liệu khổng lồ rộng 500.000 feet vuông, báo hiệu rằng việc mở rộng cơ sở hạ tầng AI sẽ tiếp tục tăng tốc. Dự án được hỗ trợ bởi OpenAI , SoftBank và Oracle , đại diện cho quy mô đầu tư đổ vào cơ sở hạ tầng AI.
Các chuyên gia trong ngành cho rằng trong khi việc sử dụng AI cá nhân có thể có tác động môi trường cá nhân tối thiểu so với các lựa chọn lối sống khác, sự tăng trưởng tập thể của cơ sở hạ tầng AI đại diện cho một yếu tố mới đáng kể trong tiêu thụ năng lượng toàn cầu. Thách thức nằm ở việc cân bằng lợi ích của công nghệ với chi phí môi trường của nó trong khi phát triển các hệ thống hiệu quả hơn và các nguồn năng lượng tái tạo để cung cấp năng lượng cho cuộc cách mạng AI.