Khi AI trở thành tâm điểm tại Thung lũng Silicon, một sự thật bất tiện đang nổi lên sau hậu trường: AI có một lượng khí thải carbon khổng lồ. Những gã khổng lồ công nghệ như Microsoft, Google và Amazon đã đưa ra những cam kết táo bạo để cắt giảm khí thải nhà kính trong những năm tới, nhưng công nghệ mà họ đang đặt cược tương lai của mình đang làm cho các mục tiêu khí hậu đó ngày càng khó đạt được.
Microsoft tiết lộ rằng lượng khí thải carbon của họ đã tăng gần 30% kể từ năm 2020, chủ yếu do việc xây dựng và vận hành các trung tâm dữ liệu tiêu tốn năng lượng cần thiết để thúc đẩy tham vọng AI của họ. Google báo cáo một mức tăng thậm chí còn cao hơn, 48% so với năm 2019. Những xu hướng này làm nổi bật sự căng thẳng ngày càng tăng giữa sự phát triển nhanh chóng của AI và tính bền vững về môi trường trong ngành công nghệ.
Nguyên nhân của vấn đề nằm ở nhu cầu khổng lồ của AI đối với sức mạnh tính toán và điện năng. Việc huấn luyện các mô hình ngôn ngữ lớn như GPT-3 yêu cầu xử lý một lượng dữ liệu khổng lồ bằng hàng ngàn chip chuyên dụng chạy suốt ngày đêm trong các trung tâm dữ liệu rộng lớn. Một khi được triển khai, các mô hình AI tiêu thụ một lượng năng lượng đáng kể cho mỗi truy vấn hoặc nhiệm vụ.
“Một truy vấn tới ChatGPT sử dụng khoảng nhiều điện năng như để thắp sáng một bóng đèn trong khoảng 20 phút,” Jesse Dodge, một nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu AI Allen, giải thích trong một cuộc phỏng vấn với NPR. “Vì vậy, bạn có thể tưởng tượng rằng hàng triệu người sử dụng một cái gì đó như vậy mỗi ngày sẽ cộng lại thành một lượng điện năng rất lớn.”
Thật vậy, theo các nhà phân tích của Goldman Sachs, một truy vấn ChatGPT thông thường cần gần mười lần lượng điện năng so với một tìm kiếm Google tiêu chuẩn. Khi các khả năng của AI mở rộng và việc sử dụng tăng vọt, nhu cầu năng lượng của nó cũng tăng lên. Goldman Sachs ước tính rằng các trung tâm dữ liệu sẽ tiêu thụ 8% điện năng toàn cầu vào năm 2030, tăng từ khoảng 3% hiện nay—một bước nhảy lớn chủ yếu do AI thúc đẩy.
Sự tiêu thụ điện năng mạnh mẽ của ngành công nghệ ảnh hưởng đến lưới điện khu vực và thậm chí tác động đến các quyết định liên quan đến việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Các nhà vận hành trung tâm dữ liệu ở Bắc Virginia dự kiến sẽ cần đủ điện để cung cấp năng lượng cho 6 triệu ngôi nhà vào năm 2030. Ở một số khu vực, kế hoạch đóng cửa các nhà máy than đã bị trì hoãn để đáp ứng nhu cầu điện tăng vọt.
Điều này đặt các gã khổng lồ công nghệ vào một vị trí khó khăn khi họ cố gắng cân bằng tham vọng AI của mình với các cam kết về khí hậu. Microsoft đã cam kết trở thành công ty carbon-negative vào năm 2030, loại bỏ nhiều carbon khỏi khí quyển hơn là thải ra. Mục tiêu đó giờ đây càng khó khăn hơn. Báo cáo bền vững mới nhất thừa nhận rằng “khi chúng tôi tích hợp AI vào sản phẩm của mình, việc giảm lượng khí thải có thể gặp thách thức do nhu cầu năng lượng tăng lên.”
Google từ lâu đã quảng bá trạng thái carbon-neutral của mình, đạt được thông qua các bù đắp carbon. Nhưng vào năm 2023, công ty thừa nhận rằng họ không còn “duy trì tính trung lập về carbon trong hoạt động” do sự gia tăng lượng khí thải. Công ty vẫn đặt mục tiêu đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2030 nhưng gọi đó là một "thời gian đầy thách thức".
Các công ty lớn khác trong lĩnh vực phát triển AI, như OpenAI, chưa tiết lộ bất kỳ dữ liệu phát thải nào, khiến quy mô đầy đủ của tác động khí hậu của ngành không rõ ràng. Tuy nhiên, xu hướng của Microsoft và Google vẽ lên một bức tranh đáng lo ngại.
“Chúng ta đang đối mặt với một cuộc khủng hoảng tồn tại ngay bây giờ. Nó được gọi là biến đổi khí hậu, và AI đang làm nó trở nên tồi tệ hơn một cách rõ rệt,” Alex Hanna, giám đốc nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu AI Phân tán, cảnh báo trong một cuộc phỏng vấn với NPR.
Để ghi nhận công lao của họ, các công ty công nghệ không bỏ qua vấn đề này. Họ đang đầu tư mạnh mẽ vào năng lượng tái tạo, khám phá các thiết kế chip hiệu quả hơn và nghiên cứu các cách để giảm nhu cầu năng lượng của AI. Microsoft cho biết họ đã mở rộng việc sử dụng các trạng thái máy chủ tiêu thụ năng lượng thấp để cắt giảm việc sử dụng năng lượng lên tới 25% trên một số máy. Google đang thiết kế các trung tâm dữ liệu mà họ tuyên bố sẽ không sử dụng nước để làm mát.
Tuy nhiên, những nỗ lực này đang bị lấn át bởi tốc độ phát triển và triển khai AI nhanh chóng. Mỗi công ty công nghệ lớn đang chạy đua để tích hợp AI vào các dòng sản phẩm của họ, từ công cụ tìm kiếm đến phần mềm năng suất đến mạng xã hội. Những lợi thế kinh tế và cạnh tranh tiềm năng đơn giản là quá lớn để bỏ qua.
Điều này khiến ngành công nghệ đứng trước ngã tư. Các công ty phải tìm cách cải thiện đáng kể hiệu quả năng lượng của AI hoặc có nguy cơ làm suy yếu các mục tiêu khí hậu của họ và đối mặt với sự chỉ trích ngày càng tăng về tác động môi trường của họ. Các nhà quản lý và công chúng cũng có thể cần đối mặt với các câu hỏi khó khăn về giá trị xã hội của các ứng dụng AI so với chi phí khí hậu của chúng.
Những năm tới sẽ rất quan trọng trong việc xác định liệu trí tuệ nhân tạo có trở thành công cụ mạnh mẽ để giải quyết biến đổi khí hậu hay thúc đẩy vấn đề mà nó có thể giúp giải quyết. Hiện tại, như chủ tịch Microsoft Brad Smith đã nói với Bloomberg, công ty tin rằng “câu trả lời không phải là làm chậm lại sự mở rộng của AI mà là tăng tốc công việc cần thiết để làm cho nó thân thiện với môi trường hơn.” Thời gian sẽ trả lời liệu sự lạc quan đó có được đảm bảo hay không hoặc liệu có cần các biện pháp quyết liệt hơn để hòa giải lời hứa của AI với giá cả môi trường của nó.
Microsoft tiết lộ rằng lượng khí thải carbon của họ đã tăng gần 30% kể từ năm 2020, chủ yếu do việc xây dựng và vận hành các trung tâm dữ liệu tiêu tốn năng lượng cần thiết để thúc đẩy tham vọng AI của họ. Google báo cáo một mức tăng thậm chí còn cao hơn, 48% so với năm 2019. Những xu hướng này làm nổi bật sự căng thẳng ngày càng tăng giữa sự phát triển nhanh chóng của AI và tính bền vững về môi trường trong ngành công nghệ.
Nguyên nhân của vấn đề nằm ở nhu cầu khổng lồ của AI đối với sức mạnh tính toán và điện năng. Việc huấn luyện các mô hình ngôn ngữ lớn như GPT-3 yêu cầu xử lý một lượng dữ liệu khổng lồ bằng hàng ngàn chip chuyên dụng chạy suốt ngày đêm trong các trung tâm dữ liệu rộng lớn. Một khi được triển khai, các mô hình AI tiêu thụ một lượng năng lượng đáng kể cho mỗi truy vấn hoặc nhiệm vụ.
“Một truy vấn tới ChatGPT sử dụng khoảng nhiều điện năng như để thắp sáng một bóng đèn trong khoảng 20 phút,” Jesse Dodge, một nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu AI Allen, giải thích trong một cuộc phỏng vấn với NPR. “Vì vậy, bạn có thể tưởng tượng rằng hàng triệu người sử dụng một cái gì đó như vậy mỗi ngày sẽ cộng lại thành một lượng điện năng rất lớn.”
Thật vậy, theo các nhà phân tích của Goldman Sachs, một truy vấn ChatGPT thông thường cần gần mười lần lượng điện năng so với một tìm kiếm Google tiêu chuẩn. Khi các khả năng của AI mở rộng và việc sử dụng tăng vọt, nhu cầu năng lượng của nó cũng tăng lên. Goldman Sachs ước tính rằng các trung tâm dữ liệu sẽ tiêu thụ 8% điện năng toàn cầu vào năm 2030, tăng từ khoảng 3% hiện nay—một bước nhảy lớn chủ yếu do AI thúc đẩy.
Sự tiêu thụ điện năng mạnh mẽ của ngành công nghệ ảnh hưởng đến lưới điện khu vực và thậm chí tác động đến các quyết định liên quan đến việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Các nhà vận hành trung tâm dữ liệu ở Bắc Virginia dự kiến sẽ cần đủ điện để cung cấp năng lượng cho 6 triệu ngôi nhà vào năm 2030. Ở một số khu vực, kế hoạch đóng cửa các nhà máy than đã bị trì hoãn để đáp ứng nhu cầu điện tăng vọt.
Điều này đặt các gã khổng lồ công nghệ vào một vị trí khó khăn khi họ cố gắng cân bằng tham vọng AI của mình với các cam kết về khí hậu. Microsoft đã cam kết trở thành công ty carbon-negative vào năm 2030, loại bỏ nhiều carbon khỏi khí quyển hơn là thải ra. Mục tiêu đó giờ đây càng khó khăn hơn. Báo cáo bền vững mới nhất thừa nhận rằng “khi chúng tôi tích hợp AI vào sản phẩm của mình, việc giảm lượng khí thải có thể gặp thách thức do nhu cầu năng lượng tăng lên.”
Google từ lâu đã quảng bá trạng thái carbon-neutral của mình, đạt được thông qua các bù đắp carbon. Nhưng vào năm 2023, công ty thừa nhận rằng họ không còn “duy trì tính trung lập về carbon trong hoạt động” do sự gia tăng lượng khí thải. Công ty vẫn đặt mục tiêu đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2030 nhưng gọi đó là một "thời gian đầy thách thức".
Các công ty lớn khác trong lĩnh vực phát triển AI, như OpenAI, chưa tiết lộ bất kỳ dữ liệu phát thải nào, khiến quy mô đầy đủ của tác động khí hậu của ngành không rõ ràng. Tuy nhiên, xu hướng của Microsoft và Google vẽ lên một bức tranh đáng lo ngại.
“Chúng ta đang đối mặt với một cuộc khủng hoảng tồn tại ngay bây giờ. Nó được gọi là biến đổi khí hậu, và AI đang làm nó trở nên tồi tệ hơn một cách rõ rệt,” Alex Hanna, giám đốc nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu AI Phân tán, cảnh báo trong một cuộc phỏng vấn với NPR.
Để ghi nhận công lao của họ, các công ty công nghệ không bỏ qua vấn đề này. Họ đang đầu tư mạnh mẽ vào năng lượng tái tạo, khám phá các thiết kế chip hiệu quả hơn và nghiên cứu các cách để giảm nhu cầu năng lượng của AI. Microsoft cho biết họ đã mở rộng việc sử dụng các trạng thái máy chủ tiêu thụ năng lượng thấp để cắt giảm việc sử dụng năng lượng lên tới 25% trên một số máy. Google đang thiết kế các trung tâm dữ liệu mà họ tuyên bố sẽ không sử dụng nước để làm mát.
Tuy nhiên, những nỗ lực này đang bị lấn át bởi tốc độ phát triển và triển khai AI nhanh chóng. Mỗi công ty công nghệ lớn đang chạy đua để tích hợp AI vào các dòng sản phẩm của họ, từ công cụ tìm kiếm đến phần mềm năng suất đến mạng xã hội. Những lợi thế kinh tế và cạnh tranh tiềm năng đơn giản là quá lớn để bỏ qua.
Điều này khiến ngành công nghệ đứng trước ngã tư. Các công ty phải tìm cách cải thiện đáng kể hiệu quả năng lượng của AI hoặc có nguy cơ làm suy yếu các mục tiêu khí hậu của họ và đối mặt với sự chỉ trích ngày càng tăng về tác động môi trường của họ. Các nhà quản lý và công chúng cũng có thể cần đối mặt với các câu hỏi khó khăn về giá trị xã hội của các ứng dụng AI so với chi phí khí hậu của chúng.
Những năm tới sẽ rất quan trọng trong việc xác định liệu trí tuệ nhân tạo có trở thành công cụ mạnh mẽ để giải quyết biến đổi khí hậu hay thúc đẩy vấn đề mà nó có thể giúp giải quyết. Hiện tại, như chủ tịch Microsoft Brad Smith đã nói với Bloomberg, công ty tin rằng “câu trả lời không phải là làm chậm lại sự mở rộng của AI mà là tăng tốc công việc cần thiết để làm cho nó thân thiện với môi trường hơn.” Thời gian sẽ trả lời liệu sự lạc quan đó có được đảm bảo hay không hoặc liệu có cần các biện pháp quyết liệt hơn để hòa giải lời hứa của AI với giá cả môi trường của nó.
