Sự phát triển của AI làm dấy lên nỗi lo về khủng hoảng nước

Thách thức lớn về tài nguyên

Cùng với sự xuất hiện của máy tính, một hệ thống cơ sở hạ tầng phụ trợ đã được hình thành. Các cơ sở điện toán đầu tiên thường được đặt trong các tòa nhà nhỏ, thậm chí chỉ là các gara được cải tạo lại, với cơ sở hạ tầng hạn chế và đội ngũ nhân viên tối thiểu. Tuy nhiên, bất chấp sự khởi đầu khiêm tốn, những thiết lập ban đầu này đã mở đường cho sự xuất hiện của các trung tâm điện toán khổng lồ sau này.

Sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp máy tính và trí tuệ nhân tạo đã tạo ra hiệu ứng “quả cầu tuyết”. Mỗi sự phát triển mới đều dựa trên nền tảng của sự phát triển trước đó, và cuối cùng dẫn đến sự hình thành của các siêu hệ thống điện toán tinh vi ngày nay.

Đáng lo ngại, khi ngành công nghiệp này mở rộng, nhu cầu về cơ sở hạ tầng phụ trợ cũng tăng theo. Một trong những bài toán nan giải là nhu cầu lớn về điện năng của các hệ thống máy tính hiện đại. Nếu như các trung tâm máy tính hiệu suất cao vào đầu những năm 2000 đã gây ra nhiều khó khăn cho mạng lưới truyền tải điện địa phương; thì hiện nay tình hình càng trở nên nghiêm trọng hơn. Các trung tâm máy tính ngày nay thường nằm xa khu dân cư, ở những khu vực có khả năng tiếp cận hạn chế với các nguồn năng lượng thay thế, do đó phụ thuộc vào mạng lưới truyền tải điện địa phương để đáp ứng nhu cầu điện năng của mình.

Ngoài nhu cầu về điện, tính phức tạp của các trung tâm dữ liệu hiện đại cũng gây áp lực đáng kể lên nguồn tài nguyên nước. Các công nghệ làm mát tiên tiến được sử dụng trong các cơ sở này đòi hỏi lượng nước lớn, thường gây áp lực trực tiếp lên hệ thống cấp nước tại địa phương.

Theo TS. Venkata Uddammeri, chuyên gia trong lĩnh vực tài nguyên nước, một trung tâm dữ liệu lớn thông thường có thể tiêu thụ từ 1,1 đến 1 triệu lít nước mỗi ngày. Lượng nước này tương đương với lượng nước sử dụng hàng ngày của một thị trấn có dân số từ 50 đến 100 nghìn người.

Sự kết hợp giữa nhu cầu điện năng cao và nhu cầu nước đã tạo ra thách thức không nhỏ cho các trung tâm dữ liệu. Việc đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của ngành công nghiệp máy tính nhưng vẫn phải đảm bảo tính bền vững của môi trường là nhiệm vụ cấp thiết hiện nay.

Xây dựng tương lai bền vững từ công nghệ

Sự thay đổi lượng nước sử dụng trong các trung tâm dữ liệu phụ thuộc vào các yếu tố như khí hậu, vị trí và công nghệ được sử dụng để làm mát. Một số cải tiến gần đây về công nghệ đã dẫn đến việc giảm lượng nước sử dụng.

Theo Bloomberg, Microsoft cho biết đang cố gắng giảm thiểu tác động của trung tâm dữ liệu đến khí hậu bằng thiết kế mới, không cần đến nước để làm mát chip và máy chủ. Thiết kế trung tâm dữ liệu mới này được cho là sẽ tiết kiệm hơn 125 triệu lít nước mỗi năm tại mỗi cơ sở.

Mặc dù có những tiến bộ công nghệ nhằm cải thiện hiệu quả làm mát, nhưng sự phát triển nhanh chóng của cơ sở hạ tầng điện toán AI vẫn được dự báo sẽ tăng nhiều lần trong thời gian tới. Tại Anh, mục tiêu tăng sức mạnh điện toán AI gấp 20 lần vào năm 2030 có thể thúc đẩy nhu cầu chưa từng có đối với các nguồn làm mát. Ước tính cho thấy lượng nước sử dụng của trung tâm dữ liệu có thể vượt quá lượng nước của toàn bộ các thành phố ở Anh. Mặc dù các công nghệ làm mát vòng kín cung cấp các giải pháp tiềm năng, nhưng việc triển khai chúng vẫn không nhất quán trong toàn ngành, khiến những lo ngại về tính bền vững lâu dài vẫn chưa được giải quyết.

Chính phủ Anh đã chỉ định các trung tâm dữ liệu là “cơ sở hạ tầng quốc gia quan trọng”, cho phép các cơ sở này hoạt động với ít hạn chế. Tuy nhiên, động thái này đã đặt ra câu hỏi về tính bền vững lâu dài của các cơ sở này. Thames Water – Công ty cấp nước và thoát nước lớn nhất Vương quốc Anh bày tỏ lo ngại về khả năng sử dụng nước của các hoạt động trung tâm dữ liệu.

Các cơ sở điện toán ngày càng phát triển, các thách thức mà ngành công nghiệp phải đối mặt cũng ngày càng gia tăng. Nhu cầu tăng cao về điện, nước và các cơ sở hạ tầng quan trọng khác đòi hỏi các giải pháp sáng tạo để đảm bảo tính bền vững của môi trường. Giải pháp đáng chú ý là phát triển các hệ thống làm mát mới nhằm quản lý hiệu quả nguồn nhiệt sinh ra từ các cơ sở này đồng thời giảm thiểu tác động đến môi trường.

Theo đó, bằng cách sử dụng các phương pháp tiếp cận vòng kín, các hệ thống này có thể tái chế chất làm mát được sử dụng trước đó để loại bỏ nhiệt. Điều này giúp giảm bớt áp lực lên các nguồn tài nguyên tại địa phương, tiết kiệm năng lượng và góp phần tạo nên một xã hội bền vững có ý thức hơn về môi trường.

Khiêm Anh (Theo Electropages)