Ngành công nghiệp trí tuệ nhân tạo (AI) đang tìm cách để giảm tiêu thụ năng lượng thông qua việc cải thiện hệ thống làm mát, sử dụng chip máy tính hiệu quả hơn và lập trình thông minh hơn.
Các trung tâm dữ liệu sẽ chiếm 3% lượng điện trên thế giới sau 5 năm nữa. Ảnh: 4X image
AI hoàn toàn phụ thuộc vào các trung tâm dữ liệu, có thể tiêu thụ 3% lượng điện toàn cầu vào năm 2030, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA). Các chuyên gia tại công ty tư vấn Mỹ McKinsey cảnh báo thế giới đang tiến tới tình trạng thiếu điện trong cuộc đua xây dựng đủ trung tâm dữ liệu để đáp ứng sự phát triển nhanh chóng của AI.
Theo giáo sư Mosharaf Chowdhury từ Đại học Michigan, có nhiều cách để giải quyết vấn đề. Các công ty có thể xây thêm nguồn cung cấp năng lượng hoặc tìm cách tiêu thụ ít năng lượng hơn cho cùng một sức mạnh tính toán. Chowdhury cho rằng thách thức hiện nay có thể được giải quyết bằng những giải pháp thông minh ở mọi cấp độ, từ phần cứng đến phần mềm AI. Phòng thí nghiệm của ông đang phát triển thuật toán tính toán chính xác lượng điện mà mỗi chip AI cần, giảm 20-30% mức tiêu thụ năng lượng.
Cách đây 20 năm, vận hành trung tâm dữ liệu bao gồm hệ thống làm mát và cơ sở hạ tầng khác đòi hỏi nhiều năng lượng như chạy máy chủ. Theo Gareth Williams từ công ty tư vấn Arup, hiện nay, hoạt động này chỉ sử dụng 10% lượng điện so với mức tiêu thụ của máy chủ, chủ yếu nhờ tập trung vào hiệu suất năng lượng. Nhiều trung tâm dữ liệu hiện nay sử dụng cảm biến AI để kiểm soát nhiệt độ ở từng khu vực cụ thể thay vì làm mát đồng đều toàn bộ tòa nhà, qua đó tối ưu hóa sử dụng nước và điện theo thời gian thực.
Một giải pháp mang tính bước ngoặt khác là làm mát bằng chất lỏng, thay thế tiếng ồn của máy điều hòa không khí tiêu tốn nhiều năng lượng bằng chất làm mát tuần hoàn trực tiếp qua máy chủ. Điều này rất quan trọng vì chip AI hiện đại từ các công ty như Nvidia tiêu thụ năng lượng gấp 100 lần so với máy chủ cách đây hai thập kỷ. Tuần trước, AWS, doanh nghiệp điện toán đám mây hàng đầu thế giới của Amazon, thông báo phát triển phương pháp làm mát bằng chất lỏng riêng để làm mát GPU Nvidia trong máy chủ của họ, do đó không phải xây lại trung tâm dữ liệu hiện có.
Ngoài ra, mỗi thế hệ chip máy tính mới tiết kiệm năng lượng hơn thế hệ trước. Nghiên cứu của Yi Ding từ Đại học Purdue chỉ ra các chip AI có thể hoạt động lâu hơn mà không mất hiệu suất.
Vào tháng 1, công ty Trung Quốc DeepSeek ra mắt mô hình AI hoạt động tốt như các hệ thống hàng đầu của Mỹ dù sử dụng chip yếu hơn, tiêu hao ít năng lượng hơn. Nhóm kỹ sư của DeepSeek đạt được điều này bằng cách lập trình GPU của họ chính xác hơn và bỏ qua bước huấn luyện tiêu tốn năng lượng.
An Khang (Theo AFP)