[비즈한국] Sự bùng nổ nhanh chóng của ngành công nghiệp trí tuệ nhân tạo (AI) đã làm tăng nhu cầu điện năng của các trung tâm dữ liệu, khiến sự thiếu hụt cơ sở hạ tầng năng lượng trở thành một biến số chính kìm hãm sự phát triển của ngành. Tại các trung tâm công nghệ lớn trên thế giới, bao gồm cả Hoa Kỳ, việc xây dựng cơ sở hạ tầng năng lượng mới bị trì hoãn, dẫn đến tình trạng vận hành các trung tâm dữ liệu AI bị chậm trễ hàng năm trời. Trong xu thế đó, các nỗ lực kỹ thuật nhằm tận dụng trung tâm dữ liệu không phải là cơ sở tiêu thụ điện năng cố định, mà là một 'tài nguyên năng lượng' có khả năng điều chỉnh lượng sử dụng linh hoạt tùy theo tình hình lưới điện đang dần được hiện thực hóa.
Emerald AI, một startup được NVIDIA đầu tư, đã thông báo vào ngày 23 (giờ địa phương) tại 'CERAweek 2026' - hội nghị ngành năng lượng lớn nhất thế giới đang diễn ra tại Houston, Hoa Kỳ - rằng họ đang phát triển một trung tâm dữ liệu tích hợp công nghệ phần mềm giúp kiểm soát việc sử dụng năng lượng theo thời gian thực để phù hợp với nhu cầu của lưới điện. Nền tảng 'Emerald Conductor' do họ phát triển sẽ điều chỉnh động các hoạt động tính toán của trung tâm dữ liệu trong những giờ cao điểm của lưới điện.
Kết quả thử nghiệm thực tế tại Phoenix, Arizona cho thấy hệ thống này đã cắt giảm khoảng 25% mức tiêu thụ điện năng của các khối lượng công việc AI (khối lượng và loại công việc cần xử lý trong một khoảng thời gian nhất định) đang chạy trên 256 cụm GPU của NVIDIA trong suốt 3 giờ cao điểm của lưới điện. Điều này cho thấy khả năng tái định nghĩa các trung tâm dữ liệu thành một tài nguyên linh hoạt có thể đóng góp thực chất vào việc vận hành lưới điện.
Cốt lõi của công nghệ nằm ở việc phân loại mức độ ưu tiên của các tác vụ AI. Các tác vụ ít nhạy cảm về thời gian như huấn luyện hoặc nâng cấp các mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) sẽ tạm thời bị làm chậm tốc độ hoặc dừng lại trong những giờ cao điểm khi nhu cầu điện tăng cao. Ngược lại, đối với các dịch vụ suy luận AI đòi hỏi phản hồi tức thì, hệ thống sẽ điều hướng công việc đến các trung tâm dữ liệu ở khu vực khác nơi có đủ nguồn điện khả dụng. Bộ mô phỏng Emerald và các tác nhân AI sẽ tự động điều phối để duy trì sự cân bằng giữa mức sử dụng năng lượng và hiệu suất tính toán.
Trong ngành công nghiệp, mọi người đang chú ý đến giá trị kinh tế mà sự linh hoạt này mang lại. Theo kết quả nghiên cứu của Đại học Duke, nếu cắt giảm 25% mức tiêu thụ điện trong chưa đầy 200 giờ cao điểm mỗi năm tại các trung tâm dữ liệu, hiệu quả đạt được sẽ tương đương với việc tạo ra khoảng 100 gigawatt (GW) công suất điện mới. Điều này tương ứng với việc đầu tư khoảng 2 nghìn tỷ USD vào cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu, đồng thời trở thành căn cứ để mở rộng các cơ sở AI nhanh chóng hơn bằng cách tận dụng lưới điện hiện có.
Công nghệ vốn dừng lại ở giai đoạn thử nghiệm nay đang bước vào quy trình thương mại hóa quy mô lớn. NVIDIA đã quyết định triển khai phần mềm của Emerald AI tại trung tâm dữ liệu 'Aurora' đang được xây dựng ở Virginia bởi Digital Realty, một nhà phát triển trung tâm dữ liệu toàn cầu. Cơ sở Aurora dự kiến sẽ được ghi nhận là trường hợp đầu tiên trên thế giới áp dụng chứng nhận điện linh hoạt tiêu chuẩn ngành.
Virginia là khu vực tập trung trung tâm dữ liệu lớn nhất thế giới, nơi nhu cầu quản lý điện năng vô cùng cấp thiết. PJM, đơn vị vận hành lưới điện khu vực tại Mỹ, và Viện Nghiên cứu Điện lực (EPRI) sẽ cùng tham gia vào dự án này. Họ có kế hoạch xác minh kỹ lưỡng liệu công nghệ chuyển dịch công việc dựa trên phần mềm có thực sự nâng cao độ tin cậy của lưới điện hay không.
Việc làm linh hoạt hóa tiêu thụ điện của trung tâm dữ liệu cũng có tác động tích cực đến việc cắt giảm chi phí năng lượng của cộng đồng địa phương và tích hợp năng lượng tái tạo. Năng lượng tái tạo có tính biến động cao trong sản lượng điện, vì vậy cần có các thiết bị đệm. Trong trường hợp này, nếu các trung tâm dữ liệu điều chỉnh nhu cầu chủ động theo sự thay đổi của nguồn cung điện, khả năng phục hồi của lưới điện sẽ được tăng cường và tỷ lệ vận hành của các máy phát điện dựa trên nhiên liệu hóa thạch có thể giảm xuống.
Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) dự đoán nhu cầu điện của các trung tâm dữ liệu sẽ tăng hơn gấp đôi so với hiện nay vào năm 2030. Theo đó, môi trường pháp lý cũng đang thay đổi, chẳng hạn như một số khu vực như Texas, Mỹ đã lập ra các dự luật bắt buộc cắt giảm tiêu thụ điện của trung tâm dữ liệu khi lưới điện bị quá tải. Trong tình hình này, sự hợp tác giữa NVIDIA và Emerald AI được đánh giá là một biện pháp tự cứu chiến lược của ngành nhằm ứng phó với các quy định đồng thời đảm bảo khả năng mở rộng của hạ tầng AI.