Cách AI đang thay đổi cuộc chơi trong ngành máy tính
25/05/25
 |
| Trung tâm dữ liệu Eagle Mountain của Meta nằm trong một thung lũng bên dưới dãy núi Lake của Utah, phía nam Salt Lake City. Meta đã khởi công xây dựng tòa nhà này sau khi cơn sốt A.I. bùng nổ. Ảnh: Christie Hemm Klok/The New York Times |
Cơn sốt trí tuệ nhân tạo đang định hình lại toàn bộ ngành công nghệ, và tâm điểm không nằm ở phần mềm mà ở phần cứng – chính xác hơn là chip đồ họa (GPU). Ban đầu được thiết kế cho game, giờ đây GPU đã trở thành trái tim của các hệ thống AI khổng lồ, tạo nên một cuộc cách mạng hạ tầng chưa từng thấy kể từ thời kỳ Internet bùng nổ thập niên 1990.
Từ chip đồ họa đến siêu máy tính AI
Các hãng công nghệ đang nhồi hàng chục nghìn GPU vào những tòa nhà khổng lồ gọi là trung tâm dữ liệu (data center), tạo ra một thế hệ siêu máy tính mới. Một hệ thống có thể chứa tới 100.000 chip kết nối chặt chẽ với nhau để huấn luyện AI như ChatGPT.
Điều này đồng nghĩa với chi phí khổng lồ. OpenAI – đơn vị phát triển ChatGPT – đang xây dựng năm trung tâm dữ liệu mới với mức tiêu thụ điện nhiều hơn cả ba triệu hộ dân Massachusetts cộng lại.
Cuộc đua toàn cầu: Hạ tầng – điện – nước
Không chỉ xuất hiện khắp nước Mỹ, các trung tâm dữ liệu AI đang mọc lên toàn cầu, đòi hỏi nguồn điện dồi dào và nước làm mát mạnh mẽ. Các “ông lớn” như Google, Amazon, Meta, Microsoft… không chỉ đổ tiền vào hạ tầng mà còn hướng tới năng lượng hạt nhân để giải bài toán cung ứng điện.
Chẳng hạn, OpenAI cùng đối tác lên kế hoạch chi 100 tỷ USD khởi đầu cho một siêu trung tâm dữ liệu tại Texas, và có thể nâng mức đầu tư lên 500 tỷ USD trên toàn nước Mỹ.
GPU: Nhân tố then chốt của cách mạng AI
GPU vượt trội CPU ở khả năng xử lý song song – thay vì xử lý tuần tự từng tác vụ như CPU, GPU có thể xử lý hàng triệu phép toán cùng lúc, phù hợp cho mạng nơ-ron học máy. Nvidia – hãng dẫn đầu thị trường – đã tối ưu hóa GPU cho AI từ hơn một thập kỷ qua. Google cũng tự phát triển chip AI riêng từ 2013.
Một bước ngoặt đáng chú ý đến từ Trung Quốc: công ty nhỏ DeepSeek tuyên bố tạo được mô hình AI mạnh mẽ với số GPU ít hơn nhiều so với dự kiến – thách thức tư duy “càng nhiều GPU càng tốt” đang thống trị thung lũng Silicon.
Dẫu vậy, Amazon, Google, Microsoft vẫn theo đuổi mục tiêu xây dựng “trí tuệ nhân tạo tổng quát” (AGI) – một cỗ máy có thể làm mọi thứ não người làm được – và tin rằng chỉ sức mạnh tính toán khổng lồ mới đạt được điều đó. Năm nay, tổng đầu tư xây dựng trung tâm dữ liệu của họ có thể vượt 320 tỷ USD – gấp đôi con số của 2 năm trước.
Thay đổi mô hình xây dựng trung tâm dữ liệu
Cấu trúc trung tâm dữ liệu đang được thiết kế lại từ đầu. Meta, sau khi ChatGPT ra mắt năm 2022, đã dừng kế hoạch cũ và xây thêm hai trung tâm mới ở Utah chỉ để phục vụ AI. Mỗi tòa nhà rộng 65.000 m², được lắp kín máy chứa GPU trị giá hàng chục ngàn USD mỗi chiếc.
Năm 2023, Meta chịu khoản chi phí tái cấu trúc 4,2 tỷ USD chỉ để “AI hóa” hệ thống hạ tầng.
Thách thức về điện năng: Nhu cầu vượt cung
GPU tiêu thụ điện gấp 2-4 lần CPU. Một CPU cần khoảng 250–500 watt; GPU lên tới 1.000 watt. Tại trung tâm của Cirrascale ở Austin (Texas), 5 megawatt – đủ cho 3.600 hộ dân – chỉ vận hành được 8–10 dãy máy chứa GPU. Công suất có thể nâng lên 50 megawatt, nhưng vẫn chưa đủ lắp đầy trung tâm.
Theo Bộ Năng lượng Mỹ, trung tâm dữ liệu đã tiêu thụ 4,4% lượng điện toàn quốc trong năm 2023 – gấp đôi mức dùng của ngành đào tiền số. Dự báo đến năm 2028, con số này có thể gấp ba lần – lên tới 326 terawatt-giờ.
Một số công ty như Microsoft đang tái khởi động nhà máy điện hạt nhân cũ như Three Mile Island, trong khi Elon Musk chọn cách lắp tua-bin khí riêng tại trung tâm dữ liệu mới ở Memphis.
Làm mát bằng nước: Rủi ro và chiến lược
Một trung tâm dữ liệu AI hoạt động có thể nóng tới mức bốc cháy nếu không được làm mát hợp lý. Google đang chạy đường ống nước ngay sát chip – thay vì ở hành lang – để hấp thụ nhiệt nhanh hơn. Năm 2023, Google tiêu thụ 6,1 tỷ gallon nước – tăng 17% so với 2022.
Tại California – nơi hạn hán liên miên – hơn 250 trung tâm dữ liệu tiêu thụ hàng tỷ gallon nước, khiến giới chức địa phương lo ngại. Một số công ty như Cirrascale chuyển sang dùng hệ thống làm lạnh khép kín bằng máy làm lạnh công nghiệp, ít dùng nước nhưng lại tốn thêm điện.
Tương lai là bây giờ
Mark Zuckerberg gọi 2024 là “năm định hình của AI”. Meta đang xây trung tâm mới ở Louisiana đủ lớn để bao phủ toàn bộ Công viên Trung tâm New York. Google mở thêm 11 trung tâm tại South Carolina, Indiana, Missouri...
Trong khi các nhà đầu tư đang săn lùng địa điểm đặt máy, giới chức lại đau đầu với bài toán nước, điện và quy hoạch. AI không còn là công nghệ – mà là cuộc đua hạ tầng toàn cầu.
shared via nytimes,
