Mỗi khi đặt câu hỏi cho ChatGPT, một trung tâm dữ liệu khổng lồ đang tiêu thụ điện năng ở phía sau. Đây là thực tế mà chúng ta sẽ đối mặt vào năm 2025.
Thực thể tiêu thụ điện năng không nhìn thấy
Theo báo cáo được công bố bởi Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) vào tháng 4 năm 2025, lượng tiêu thụ điện năng của các trung tâm dữ liệu trên toàn cầu vào năm 2024 ước tính khoảng 415TWh, tương đương khoảng 1,5% tổng lượng tiêu thụ điện năng toàn cầu, với tỷ lệ tăng trưởng trung bình hàng năm là 12% trong 5 năm qua. Dự báo rằng đến năm 2030, lượng tiêu thụ điện năng của các trung tâm dữ liệu sẽ đạt hơn gấp đôi so với hiện tại, lên tới 945TWh.
Hàn Quốc IDC đã phân tích trong báo cáo gần đây rằng nhu cầu điện năng của các trung tâm dữ liệu trong nước sẽ tăng hơn 40%, từ 4,461MW vào năm 2024 lên 6,175MW vào năm 2028. Điều này là do sự gia tăng tiêu thụ điện năng dựa trên máy chủ hiệu suất cao do sự phát triển của AI sinh tạo.
Vấn đề là việc tiêu thụ năng lượng này "không nhìn thấy". Chúng ta chỉ nhìn thấy màn hình điện thoại thông minh, mà không nhận thức được cơ sở hạ tầng vật lý ở phía sau.
Chuyển đổi năng lượng tái tạo, giữa thực tế và mục tiêu
Theo báo cáo được công bố bởi Viện Nghiên cứu Chuyển đổi Xanh vào tháng 9 năm 2025, hiệu suất sử dụng điện (PUE) của 6 công ty IT lớn trong nước là từ 1.2 đến 1.49, cao hơn so với các công ty toàn cầu như Google (1.09), Microsoft (1.18). PUE là giá trị được tính bằng cách chia tổng lượng điện năng sử dụng của trung tâm dữ liệu cho lượng điện năng sử dụng của thiết bị IT, và giá trị càng thấp thì hiệu suất càng cao.
Tính đến năm 2023, tỷ lệ sử dụng năng lượng tái tạo của các công ty IT lớn trong nước là 3% của Naver, 1.3% của Kakao, 5.2% của SK Telecom, 0.004% của LG Uplus, và 0.03% của KT, với trung bình chỉ 1.9%.
Naver đã công bố rằng họ sẽ chuyển đổi toàn bộ điện năng sử dụng sang năng lượng tái tạo trước năm 2040, và Kakao cũng đã tham gia RE100. Naver đang mở rộng việc sử dụng năng lượng tái tạo bằng cách xây dựng cơ sở phát điện mặt trời tại các trung tâm dữ liệu ở Chuncheon và Sejong, và lưu trữ nước mưa để sử dụng cho tưới cây.
Tuy nhiên, bức tường thực tế là rất cao. Kakao và Samsung SDS đã cho biết rằng "mặc dù muốn tăng tỷ lệ sử dụng năng lượng tái tạo, nhưng việc cung cấp trong nước gặp khó khăn do điều kiện hiện tại".
Xu hướng chuyển đổi toàn cầu
IEA dự đoán rằng khoảng một nửa nhu cầu điện năng bổ sung cho các trung tâm dữ liệu đến năm 2030 sẽ được cung cấp bởi năng lượng tái tạo. Năng lượng tái tạo sẽ ghi nhận tỷ lệ tăng trưởng sản lượng trung bình hàng năm là 22% từ năm 2024 đến 2030, trở thành nguồn cung cấp phát triển nhanh nhất cho điện năng của các trung tâm dữ liệu.
Google có kế hoạch chuyển đổi 100% điện năng sử dụng tại các trung tâm dữ liệu trên toàn cầu sang năng lượng tái tạo trước năm 2030. Microsoft đã đặt ra mục tiêu cung cấp 100% điện năng cho tất cả các trung tâm dữ liệu bằng năng lượng tái tạo trước năm 2025.
Tìm kiếm hiệu suất qua đổi mới công nghệ
Báo cáo của IEA phân tích rằng tỷ lệ điện năng không sử dụng của máy chủ đang giảm, và công nghệ phần cứng đang phát triển theo hướng giảm thiểu tiêu thụ điện năng không cần thiết khi thiết bị không thực hiện công việc thực tế.
Google đã sử dụng AI để giảm tiêu thụ điện năng làm mát trung bình 30%, trong khi Microsoft đã áp dụng công nghệ làm mát ngâm không nước (Waterless) để cải thiện hiệu suất sử dụng nước (WUE) từ 0.49 xuống 0.30L/kWh, tương đương với mức cải thiện 39%.
SK Hynix đang phát triển bộ nhớ tiêu thụ điện năng thấp HBM và eSSD dung lượng lớn cho máy chủ AI, góp phần nâng cao hiệu suất năng lượng của các trung tâm dữ liệu.
Chỉ cần cải thiện hệ thống làm mát cũng đã mang lại hiệu quả lớn. Các công ty Trung Quốc như Alibaba và Tencent đang áp dụng các công nghệ hiệu suất tiên tiến như làm mát ngâm đơn, hệ thống quản lý năng lượng thông minh, và cung cấp điện mô-đun để đáp ứng các tiêu chuẩn quy định về hiệu suất điện năng của chính phủ.
Thực tế tại Hàn Quốc
Các chuyên gia điện lực phân tích rằng để đáp ứng nhu cầu điện năng của các trung tâm dữ liệu tăng hơn 400MW mỗi năm chỉ bằng năng lượng tái tạo, cần phải lắp đặt mới hơn 3GW năng lượng mặt trời mỗi năm.
Tuy nhiên, trong 3 năm qua, công suất lắp đặt năng lượng mặt trời mới trong nước trung bình chỉ khoảng 2GW, và nếu tiếp tục với tốc độ hiện tại, thực tế là khó có thể đáp ứng 30-40% lượng tăng trưởng bằng năng lượng tái tạo cho đến năm 2028.
Bộ Công Thương đã đưa ra chính sách thúc đẩy năng lượng phân tán và nâng cao hiệu suất năng lượng của các trung tâm dữ liệu vào tháng 7 năm 2025, nhưng các quy định về vị trí và sự chậm trễ trong kết nối lưới điện đang trở thành yếu tố nghẽn cổ chai.
Một người trong ngành cho biết: "Cần điện nhưng không có lưới điện, và nếu xây dựng thì sẽ gặp phản đối từ cư dân, trong khi quy định ngày càng gia tăng" và "các trung tâm dữ liệu dựa trên năng lượng tái tạo tốn kém cả về chi phí và thời gian tại Hàn Quốc".
Khi những điều không nhìn thấy bắt đầu trở nên rõ ràng
IEA dự đoán rằng năng lượng tái tạo sẽ chiếm tỷ trọng lớn nhất trong việc đáp ứng nhu cầu điện năng của các trung tâm dữ liệu, điều này phản ánh khả năng tiếp cận rộng rãi của năng lượng tái tạo, thời gian phát triển ngắn, tính cạnh tranh kinh tế, và chiến lược mua điện của các công ty công nghệ.
AI sẽ không dừng lại. Vậy thì điều có thể lựa chọn là "AI hoạt động như thế nào". Có cơ sở hạ tầng vật lý ở phía sau đám mây, và nó tiêu thụ năng lượng, và nguồn gốc của năng lượng đó là gì. Vòng tuần hoàn không nhìn thấy giờ đây đã bắt đầu trở nên rõ ràng.
