Công nghệ từ thế kỷ 19 đe dọa vị thế dẫn đầu AI của Mỹ

Nhà máy điện hạt nhân Susquehanna ở Pennsylvania (Mỹ). Ảnh: Getty Images

Dù có nhiều nhận định cho rằng sức mạnh của Mỹ đang suy giảm, quốc gia này vẫn dẫn trước Trung Quốc trong cuộc đua giành ưu thế về trí tuệ nhân tạo (AI).

Thành tựu này đến từ khả năng độc đáo của thung lũng công nghệ Silicon Valley trong việc kết nối các nhà khoa học, doanh nhân và vốn đầu tư mạo hiểm. Tuy nhiên, tương lai thống trị công nghệ AI thế kỷ 21 của Mỹ phụ thuộc vào việc khai thác hiệu quả một công nghệ từ thế kỷ 19: điện.

Nhu cầu năng lượng khổng lồ từ AI

Việc phát triển các hệ thống AI tiên tiến đòi hỏi lượng năng lượng khổng lồ. Quá trình đào tạo các mô hình AI, như GPT-4, sử dụng số lượng lớn chip máy tính chuyên dụng, tiêu tốn lượng điện tương đương hàng nghìn hộ gia đình Mỹ trong một năm.

Tuy nhiên, nhu cầu năng lượng này đang gặp phải những hạn chế thực tế. Hệ thống lưới điện của Mỹ, vốn đã bị trì trệ bởi nhiều thập kỷ đầu tư không đồng bộ và quy định chồng chéo, chưa sẵn sàng đáp ứng sự tăng trưởng nhanh chóng của AI.

Hiện tại, các nhà đầu tư năng lượng đang chờ phát triển 2,6 terawatt công suất mới từ các nguồn năng lượng gió, mặt trời và pin lưu trữ, nhưng việc kết nối vào lưới điện gặp rất nhiều rào cản. Từ năm 2014, tổng công suất chờ kết nối vào lưới đã tăng gấp tám lần, trong khi hạ tầng hiện có chỉ đáp ứng được một phần nhỏ nhu cầu đó.

Ở Virginia, nơi tập trung nhiều trung tâm dữ liệu, thời gian chờ để kết nối với lưới điện có thể kéo dài đến bảy năm. Một số quận tại bang này đã phải áp dụng giới hạn đối với việc xây dựng trung tâm dữ liệu mới. Những dự án như vậy bị trì hoãn bởi chính sách phân mảnh, quy trình phê duyệt kéo dài và các cơ chế đầu tư không phù hợp.

Trong khi đó, Trung Quốc lại tỏ ra vượt trội trong việc triển khai nhanh chóng các dự án hạ tầng lớn. Quốc gia này có thể xây dựng từ nhà máy điện, đường truyền tải đến các trung tâm dữ liệu với tốc độ đáng kinh ngạc. Đến cuối năm 2023, Trung Quốc đã xây dựng 34 đường truyền tải siêu cao áp, với tổng chiều dài hàng chục nghìn km, trong khi Mỹ chưa có dự án nào tương tự.

Các hệ thống AI tiên tiến đòi hỏi nguồn năng lượng khổng lồ. Ảnh: AFP/TTXVN

Trung Quốc đuổi kịp về cả năng lượng và công nghệ

Dù các công ty AI của Trung Quốc hiện gặp khó khăn trong việc tiếp cận các chip tiên tiến do Mỹ sản xuất vì lệnh kiểm soát xuất khẩu, một :thị trường xám" cho các chip này đang hình thành.

Đồng thời, Trung Quốc cũng đang nỗ lực phát triển chip thay thế trong nước. Nếu thành công, khả năng mở rộng nhanh chóng hạ tầng năng lượng sẽ cho phép các công ty này vận hành những cụm đào tạo AI khổng lồ.

Từ năm 2000, Trung Quốc đã mở rộng công suất điện khoảng 7 lần. Riêng năm 2023, nước này đã bổ sung 355 gigawatt công suất mới, so với chỉ 29 gigawatt tại Mỹ. Trong một thập kỷ qua, Trung Quốc xây dựng hơn 30 lò phản ứng hạt nhân mới, trong khi Mỹ chỉ thêm được 3.

Nhận thức rõ vấn đề năng lượng, các tập đoàn công nghệ lớn của Mỹ đã tự mình hành động. Microsoft ký thỏa thuận sử dụng điện từ một lò phản ứng hạt nhân đã ngừng hoạt động tại cơ sở Three Mile Island. Google đầu tư 20 tỷ USD vào các dự án năng lượng tái tạo gần các trung tâm dữ liệu mới.

Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu khổng lồ của AI, nhiều công ty đã phải sử dụng năng lượng từ than đá và khí đốt, gây ảnh hưởng tiêu cực đến các mục tiêu giảm phát thải carbon và cộng đồng lân cận.

Giải pháp cho tương lai

Rõ ràng, vấn đề năng lượng cần một cách tiếp cận toàn diện từ chính phủ. Hệ thống điện của Mỹ cần được hiện đại hóa và mở rộng với các công nghệ sạch như năng lượng mặt trời và hạt nhân. Chính sách và quy định cũng cần thay đổi để đẩy nhanh tiến trình phê duyệt cho các dự án quan trọng.

Mỹ đã khẳng định tầm quan trọng của chất bán dẫn qua Đạo luật CHIPS và các biện pháp kiểm soát xuất khẩu nhằm củng cố nền kinh tế AI. Giờ đây, quốc gia này cần một chiến lược tương tự cho hạ tầng điện. Một cơ quan mới, chẳng hạn cơ quan gia tốc năng lượng, có thể là giải pháp để hợp lý hóa các quy trình và thúc đẩy các dự án năng lượng sạch.

Điện không chỉ là một tiện ích, mà là nền tảng của thời đại kỹ thuật số. Nếu Mỹ muốn duy trì vị trí dẫn đầu trong lĩnh vực AI, đầu tư mạnh mẽ vào hệ thống năng lượng là điều bắt buộc.