Trung tâm dữ liệu thực sự cần bao nhiêu điện năng?
"Hãy cho tôi một chuyến tham quan miễn phí một ngày khám phá các khu phố cổ Hutong ở Bắc Kinh mà không cần quay lại."
"Hãy loại bỏ những người đi ngang qua trong bức ảnh này, giữ cho nó tự nhiên."
"Hãy thay thế món vịt kho trong video giải cứu cáo trên núi tuyết bằng món vịt muối."
Những đề xuất của AI nào sau đây sẽ tiêu thụ nhiều điện năng hơn?
Vài năm trước, công suất tiêu thụ (yêu cầu về dung lượng) của một trung tâm dữ liệu thường chỉ ở mức vài chục megawatt (MW). Tuy nhiên, với sự tăng trưởng nhu cầu về sức mạnh tính toán của trí tuệ nhân tạo (AI), nhu cầu điện năng của các trung tâm dữ liệu tiếp tục tăng lên. Theo một báo cáo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), mức tiêu thụ điện năng của các trung tâm dữ liệu toàn cầu ước tính khoảng 415 terawatt-giờ (TWh) vào năm 2024 và có thể tăng lên khoảng 945 terawatt-giờ (TWh) vào năm 2030 (con số này còn tùy thuộc vào kịch bản).
Để so sánh, sản lượng điện hàng năm của đập Tam Hiệp vào năm 2025 ước tính khoảng 95,715 tỷ kilowatt-giờ (95,715 terawatt-giờ). Do đó, mức tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu toàn cầu tương đương với sản lượng điện hàng năm của khoảng bốn đập Tam Hiệp.
Trở lại câu hỏi ban đầu: mức tiêu thụ năng lượng của một yêu cầu AI đơn lẻ không có giá trị cố định và bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như kích thước mô hình, độ dài đầu ra, chuỗi suy luận, tính đồng thời, phần cứng và trung tâm dữ liệu. Các xu hướng chung là:
Văn bản thuần túy, đầu ra ngắn và ít bước suy luận thường tiết kiệm năng lượng hơn. Suy luận phức tạp, hội thoại nhiều lượt và đầu ra dài làm tăng đáng kể gánh nặng tính toán.
Việc tạo ra hình ảnh phức tạp thường tốn nhiều tài nguyên tính toán hơn so với việc tạo văn bản thông thường.
Việc tạo video/chỉnh sửa video dài thường cho thấy sự gia tăng đáng kể nhất về mức tiêu thụ năng lượng.
Việc lập kế hoạch cung cấp điện cần phải phù hợp với việc xây dựng trung tâm dữ liệu AI.
Việc lập kế hoạch điện năng truyền thống thường hoạt động trên khung thời gian hàng chục năm; tuy nhiên, chu kỳ phát triển của các trung tâm dữ liệu siêu quy mô ngắn hơn nhiều, đòi hỏi sự phù hợp chặt chẽ giữa nguồn cung cấp điện và thời điểm thị trường. Các hạn chế thực tiễn phổ biến trong quá trình triển khai bao gồm:
Các dự án trung tâm dữ liệu có thể mất nhiều năm chỉ để xây dựng, chưa kể thời gian cần thiết để vận hành các nguồn điện mới.
Các nhà máy điện khí đốt mới thường phải tuân thủ các hạn chế như giấy phép, nhiên liệu và điều kiện đường ống, với chu kỳ vận hành có thể kéo dài từ 8 đến 10 năm. Thời gian giao hàng cho các thiết bị quan trọng như máy biến áp lớn, cầu dao, tua bin và trạm biến áp lắp ghép sẵn thường rất dài, đòi hỏi phải lên kế hoạch trước nhiều năm.
Từ góc độ ngành điện, vốn đầu tư và sự cấp bách không thể bỏ qua quá trình xây dựng thực tế và các thủ tục pháp lý. Do đó, cả hai bên cần điều chỉnh chiến lược của mình: các trung tâm dữ liệu nên báo hiệu nhu cầu thực tế của họ sớm hơn, và các công ty điện lực/tiện ích nên can thiệp sớm hơn vào các giải pháp cung cấp điện và lựa chọn thiết kế để giảm thiểu sự không phù hợp và sự lặp lại trong quá trình "lập kế hoạch - thực hiện".
Thời tiết khắc nghiệt làm tăng nhu cầu điện năng.
Thời tiết cực đoan ngày càng trở nên thường xuyên hơn trong những năm gần đây. Ngay cả trước khi tải trọng tối đa của các trung tâm dữ liệu được đưa vào, thời tiết cực đoan đã liên tục thử thách giới hạn của lưới điện.
Nhu cầu làm mát khu dân cư đang tăng vọt, buộc việc lập kế hoạch hệ thống phải đưa ra những lựa chọn khó khăn dưới áp lực cao. Với sự phát triển của các trung tâm dữ liệu siêu lớn, nếu không được tích hợp cẩn thận, tải trọng lớn sẽ khiến việc đảm bảo độ tin cậy trở nên khó khăn hơn. Các cuộc thảo luận về quy định và lập pháp cũng đang diễn ra về việc có nên bắt buộc giảm tải đối với người dùng công nghiệp lớn như các trung tâm dữ liệu trong các tình huống khẩn cấp để đảm bảo ưu tiên cho các tải trọng thiết yếu. Điều này có nghĩa là các công ty điện lực cần có các thỏa thuận về thể chế và công nghệ với "công suất có thể giảm" trong khi vẫn cân bằng các hợp đồng, mối quan hệ khách hàng và quan hệ đối tác lâu dài.
Trước làn sóng tăng trưởng nhu cầu tiếp theo, lưới điện và trung tâm dữ liệu cần cơ sở hạ tầng "nhanh hơn và ổn định hơn".
Khi nhu cầu năng lượng từ các trung tâm dữ liệu và trí tuệ nhân tạo tiếp tục tăng, các công ty điện lực phải tìm ra sự cân bằng tinh tế hơn giữa việc mở rộng và độ tin cậy.
Trong quá trình này,Belden HirschmannKhả năng kết nối và mạng lưới của hệ thống có thể hỗ trợ các kịch bản quan trọng trong trung tâm dữ liệu và ngành điện, bao gồm kết nối đáng tin cậy với các nguồn điện và phân phối quan trọng, truyền thông mạng công nghiệp và thu thập dữ liệu, cũng như khả năng trực quan hóa và quản lý cho hoạt động và bảo trì, giúp khách hàng cải thiện khả năng triển khai, khả năng bảo trì và an ninh vận hành trong quá trình mở rộng.
Nguồn tin: Tài khoản WeChat chính thức của Belden Hessmann
Nguồn tham khảo: Năng lượng và Trí tuệ nhân tạo - Phân tích - IEA: https://www.iea.org/reports/energy-and-ai/
Bản tin Dự án Tam Hiệp năm 2025: http://www.mwr.gov.cn/sj/tjgb/sxgcgb/202606/t20260629_2131904.html
Thời gian đăng bài: 10/08/2026