Thách thức khi công nghệ AI ngày càng tiêu tốn nhiều năng lượng

Biểu tượng công cụ ChatGPT do công ty OpenAI phát triển. Ảnh: AFP/ TTXVN

Theo Tạp chí The Conversation, kể từ khi ChatGPT được công bố vào tháng 11/2022, thế giới đã chứng kiến sự gia tăng đáng kinh ngạc về đầu tư, phát triển và ứng dụng AI. Theo một ước tính gần đây, năng lượng tiêu thụ cho sức mạnh tính toán được sử dụng trong AI đang tăng gấp đôi cứ mỗi 100 ngày trôi qua.

Tác động kinh tế và xã hội của sự bùng nổ AI đã khiến nhiều quốc gia trên thế giới phải hành động. Các cơ quan quản lý châu Âu gần đây đã hối thúc Meta (công ty sở hữu Facebook) tạm dừng kế hoạch đào tạo các mô hình AI trên dữ liệu Facebook và Instagram của người dùng. Ngân hàng Thanh toán Quốc tế (BIS) - cơ quan điều phối các ngân hàng trung ương trên thế giới - đã cảnh báo về việc ứng dụng AI có thể thay đổi “cách thức vận hành” của lạm phát.

Những tác động đối với môi trường do AI cho đến nay ít được quan tâm hơn. Việc tìm kiếm một câu trả lời từ chatbot có hỗ trợ AI có thể tiêu tốn năng lượng nhiều hơn gấp 10 lần so với việc tìm kiếm kiểu truyền thống trên Google. Nói rộng ra, một hệ thống AI tạo sinh có thể sử dụng năng lượng nhiều gấp 33 lần để hoàn thành một nhiệm vụ so với phần mềm truyền thống. Nhu cầu khổng lồ về năng lượng này dẫn tới sự gia tăng khí thải carbon và tiêu thụ nước, đồng thời có thể gây thêm căng thẳng cho hệ thống lưới điện vốn đã quá tải do biến đổi khí hậu.

Hầu hết các ứng dụng AI đều chạy trên máy chủ đặt trong trung tâm dữ liệu. Vào năm 2023, trước khi sự bùng nổ AI thực sự bắt đầu, Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) ước tính các trung tâm dữ liệu chiếm từ 1-1,5% lượng điện được sử dụng trên toàn cầu và khoảng 1% lượng khí thải CO2 có liên quan đến sử dụng năng lượng này. Để so sánh, lĩnh vực hàng không chiếm 2% và ngành thép chiếm 7-9% lượng phát thải CO2 liên quan đến năng lượng toàn cầu vào năm 2022.

Sự tăng trưởng nhanh chóng trong ứng dụng công nghệ AI sẽ làm thay đổi những con số trên như thế nào? Báo cáo môi trường gần đây của Microsoft, Meta và Google cung cấp một số thông tin chi tiết. Microsoft đã có những khoản đầu tư đáng kể vào AI, với cổ phần lớn trong OpenAI (công ty sở hữu ChatGPT) cũng như các ứng dụng Copilot (trợ lý cá nhân giúp người dùng tìm thấy thông tin phù hợp nhanh hơn) dành riêng cho hệ điều hành Windows. Từ năm 2020 đến năm 2023, lượng khí thải hàng năm theo như tiết lộ của Microsoft đã tăng khoảng 40%, từ mức tương đương 12,2 triệu tấn CO2 lên 17,1 triệu tấn.

Những số liệu trên không chỉ bao gồm lượng phát thải trực tiếp mà còn bao gồm cả lượng phát thải gián tiếp, chẳng hạn như lượng phát thải sinh ra trong quá trình sản xuất điện để vận hành các trung tâm dữ liệu và lượng phát thải do sử dụng các sản phẩm của công ty (ba loại phát thải này lần lượt được gọi là phát thải Phạm vi 1, 2 và 3).

Meta cũng đang đầu tư nguồn lực khổng lồ vào AI. Năm 2023, công ty tiết lộ rằng lượng khí thải Phạm vi 3 đã tăng hơn 65% chỉ sau hai năm, từ mức tương đương từ 5 triệu tấn CO2 vào năm 2020 lên 8,4 triệu tấn vào năm 2022.

Nước là một vấn đề

Các trung tâm dữ liệu sinh ra rất nhiều nhiệt và cần tiêu tốn một lượng lớn nước để làm mát máy chủ của họ. Theo một nghiên cứu vào năm 2021, các trung tâm dữ liệu ở Mỹ sử dụng khoảng 7.100 lít nước cho mỗi MWh năng lượng mà các trung tâm này tiêu thụ. Chỉ riêng các trung tâm dữ liệu của Google tại Mỹ đã tiêu thụ khoảng 12,7 tỷ lít nước ngọt vào năm 2021.

Ở những khu vực nơi biến đổi khí hậu đang làm gia tăng căng thẳng về nước, việc sử dụng nước của các trung tâm dữ liệu đang trở thành mối quan tâm đặc biệt. Hạn hán gần đây ở California, nơi nhiều công ty công nghệ đặt trụ sở, đã khiến nhiều công ty, trong đó có Google, Amazon và Meta, đưa ra các sáng kiến tích cực về nước.

Những “gã khổng lồ” công nghệ này đã công bố cam kết gia tăng thêm nguồn cung nước so với mức họ tiêu thụ vào năm 2030. Kế hoạch của các công ty này bao gồm các dự án như thiết kế cảnh quan lưu vực đầu nguồn nhằm mang lại khả năng phục hồi sinh thái và cải thiện quá trình bảo tồn nước của cộng đồng, qua đó góp phần cải thiện an ninh nguồn nước.

Rủi ro khí hậu

Khi các trung tâm dữ liệu được đặt trong hoặc gần các thành phố, điều này khiến các trung tâm có thể phải cạnh tranh với người dân để giành lấy tài nguyên trong thời điểm khan hiếm. Các hiện tượng nhiệt độ cao như nắng nóng cực độ là một ví dụ. Trên toàn cầu, tổng số ngày có nhiệt độ trên 50°C đã tăng lên trong mỗi thập kỷ kể từ năm 1980. Tháng 7/2023 là tháng nóng nhất từng được ghi nhận.

Điều gì cần phải làm tiếp theo?

Hiện tại, chúng ta phải làm thế nào? Như chúng ta đã thấy, các công ty công nghệ ngày càng nhận thức được vấn đề này. Điều đó sẽ chuyển thành hành động như thế nào? Một cuộc khảo sát ý kiến từ các chuyên gia về phát triển bền vững Australia vào tháng 7/2023 cho thấy chỉ có 6% tin rằng các nhà khai thác trung tâm dữ liệu đã cung cấp thông tin chi tiết về phát triển bền vững.

Đầu năm 2021, một cuộc khảo sát khác đối với các nhà quản lý công nghệ thông tin ở Australia và New Zealand về việc họ nghĩ như thế nào đối với cách các ứng dụng AI đang thúc đẩy việc sử tiêu thụ ngày càng nhiều năng lượng. Hơn 2/3 (68%) cho biết họ lo ngại về mức tiêu thụ năng lượng ngày càng tăng cho nhu cầu AI, song cũng có ý kiến cho rằng họ không chắc về quy mô của sự gia tăng tiêu thụ năng lượng này. Trong số các nhà quản lý này, có khoảng 72% đã áp dụng hoặc thử nghiệm công nghệ AI.

Nhiều nhà quản lý công nghệ thông tin còn thiếu các kỹ năng cần thiết để giải quyết thỏa đáng những tác động liên quan đến tính bền vững này, bất kể các doanh nghiệp đã đưa ra những cam kết bền vững. Việc giáo dục và đào tạo các nhà quản lý công nghệ thông tin để họ để hiểu và giải quyết các tác động bền vững của AI là rất cần thiết.

Lê Đạt (P/v TTXVN tại Sydney)