Trong cuộc đua thống trị trí tuệ nhân tạo (AI), các tập đoàn công nghệ Mỹ có tiền và có chip, nhưng tham vọng của họ đang vấp phải một rào cản mới: nguồn điện.
“Vấn đề lớn nhất hiện nay không phải là thiếu năng lực tính toán, mà là thiếu điện và khả năng xây dựng đủ nhanh các cơ sở AI gần các nguồn điện,” Giám đốc điều hành Microsoft Satya Nadella thừa nhận trong một podcast gần đây cùng Sam Altman, Giám đốc điều hành OpenAI.
“Nếu không làm được điều đó, anh có thể có cả đống chip nằm trong kho mà không thể cắm điện để dùng,” Nadella nói thêm.
Giống như cơn sốt dotcom những năm 1990 để xây dựng hạ tầng Internet, các tập đoàn công nghệ ngày nay đang chi những khoản tiền khổng lồ chưa từng có để dựng lên “xương sống silicon” cho cuộc cách mạng AI.
Google, Microsoft, AWS (Amazon) và Meta (Facebook) đang rút tiền từ kho dự trữ khổng lồ của mình để chi khoảng 400 tỷ USD trong năm 2025, và thậm chí nhiều hơn nữa vào năm 2026 — với sự ủng hộ mạnh mẽ từ các nhà đầu tư.
Lượng tiền khổng lồ này đã giúp giải tỏa nút thắt ban đầu là thiếu chip, khi các “ông lớn” tăng tốc sản xuất bộ xử lý nội bộ nhằm theo kịp Nvidia, công ty dẫn đầu toàn cầu.
Những con chip này sẽ được lắp trong các giá máy chủ khổng lồ bên trong trung tâm dữ liệu — vốn tiêu thụ lượng điện và nước khổng lồ để làm mát.
Xây dựng một trung tâm dữ liệu lớn ở Mỹ mất trung bình hai năm, trong khi việc đưa đường dây điện cao thế mới vào vận hành cần từ 5 đến 10 năm.
Các “hyperscaler” — cách gọi những công ty công nghệ lớn ở Thung lũng Silicon — đã sớm nhìn thấy bức tường năng lượng này chắn lối.
Một năm trước, Dominion Energy, nhà cung cấp điện chính ở bang Virginia, đã có sổ đặt hàng trung tâm dữ liệu lên tới 40 gigawatt — tương đương sản lượng của 40 lò phản ứng hạt nhân.
Công ty này mới đây cho biết con số đó đã tăng lên 47 gigawatt tại Virginia, trung tâm điện toán đám mây lớn nhất thế giới.
Các trung tâm dữ liệu, vốn bị cho là góp phần làm tăng hóa đơn điện của các hộ gia đình, có thể chiếm từ 7–12% lượng điện tiêu thụ toàn quốc của Mỹ vào năm 2030, tăng rất nhanh so với chỉ 4% hiện nay, theo nhiều nghiên cứu.
Tuy nhiên, một số chuyên gia cho rằng những dự báo đó có thể bị thổi phồng.
“Cả ngành điện lẫn các công ty công nghệ đều có động cơ để phóng đại tốc độ tăng nhu cầu điện,” chuyên gia Jonathan Koomey của Đại học UC Berkeley cảnh báo hồi tháng 9.
Giống như bong bóng Internet cuối thập niên 1990, “nhiều trung tâm dữ liệu được nói đến, được đề xuất, thậm chí công bố hôm nay, sẽ không bao giờ được xây dựng.”
Nếu tốc độ tăng trưởng như dự báo thực sự xảy ra, có thể xuất hiện tình trạng thiếu hụt 45 gigawatt điện vào năm 2028 — tương đương lượng tiêu thụ của 33 triệu hộ gia đình Mỹ, theo Morgan Stanley.
Một số công ty điện ở Mỹ đã trì hoãn kế hoạch đóng cửa các nhà máy nhiệt điện than, dù than là nguồn năng lượng gây ô nhiễm khí hậu nặng nhất.
Trong khi đó, khí tự nhiên — hiện cung cấp 40% năng lượng cho các trung tâm dữ liệu toàn cầu, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) — đang được ưa chuộng trở lại vì có thể triển khai nhanh.
Tại bang Georgia, nơi các trung tâm dữ liệu đang mọc lên nhanh chóng, một nhà cung cấp điện đã xin phép xây các nhà máy phát điện tua bin khí với công suất lắp đặt 10 gigawatt.
Một số công ty, ví dụ như xAI — startup của Elon Musk — đang mua lại các tua-bin cũ từ nước ngoài để nhanh chóng bổ sung công suất. Ngay cả tái sử dụng tua-bin máy bay, một giải pháp ngách xưa cũ, cũng đang được quan tâm trở lại.
“Mối đe dọa hiện hữu thực sự hiện nay không phải là biến đổi khí hậu, mà là nguy cơ chúng ta sẽ thua trong cuộc đua AI nếu không có đủ điện,” Bộ trưởng Nội vụ Mỹ Doug Burgum phát biểu hồi tháng 10.
Các tập đoàn công nghệ đang âm thầm giảm bớt các cam kết khí hậu. Google, chẳng hạn, từng hứa đạt phát thải ròng bằng 0 vào năm 2030, nhưng đã gỡ lời cam kết đó khỏi trang web hồi tháng 6.
Thay vào đó, các công ty tập trung vào các dự án dài hạn. Amazon đang thúc đẩy sự hồi sinh của điện hạt nhân thông qua các lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) — một công nghệ vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm nhưng dễ xây dựng hơn lò phản ứng truyền thống. Google dự kiến khởi động lại một lò phản ứng ở bang Iowa vào năm 2029.
Chính quyền Tổng thống Donald Trump cũng đã công bố khoản đầu tư 80 tỷ USD vào cuối tháng 10 để bắt đầu xây dựng 10 lò phản ứng hạt nhân truyền thống trước năm 2030.
Các “hyperscaler” cũng đầu tư mạnh vào năng lượng mặt trời và lưu trữ pin, đặc biệt tại California và Texas. Cơ quan điều hành lưới điện Texas dự kiến sẽ bổ sung khoảng 100 gigawatt công suất từ hai nguồn này trước năm 2030.
Cuối cùng, cả Elon Musk – thông qua chương trình Starlink – và Google đều đã đề xuất đưa trung tậm dữ liệu lên quỹ đạo ngoài không gian để vận hành bằng năng lượng Mặt Trời. Google dự kiến thử nghiệm vào năm 2027.
Tiếp cận nguồn điện đang trở thành thách thức lớn trong cuộc đua thống trị AI, theo Chủ tịch kiêm CEO Microsoft Satya Nadella. Ảnh: AFP
