Trung Quốc đang tăng tốc mở rộng công suất điện ở quy mô đủ lớn để tạo lợi thế cấu trúc trong cuộc đua AI toàn cầu, đúng như lo ngại của nhiều lãnh đạo công nghệ về “nút thắt” điện năng.

Điện không chỉ là hạ tầng nền cho trung tâm dữ liệu mà còn quyết định tốc độ triển khai chip, mô hình và ứng dụng AI. Dữ liệu mới cho thấy Mỹ gặp khó khi nhu cầu điện tăng nhanh, trong khi Trung Quốc mở rộng nguồn điện đa dạng và kết nối lưới thuận lợi hơn.

NỘI DUNG CHÍNH

  • Điện năng đang trở thành giới hạn số 1 đối với tăng trưởng AI, không còn chỉ là chip.

  • Mỹ đối mặt tắc nghẽn lưới điện và thủ tục kéo dài, khiến trung tâm dữ liệu khó mở rộng đúng nhịp.

  • Trung Quốc có lợi thế về công suất và kết nối, nhưng dẫn đầu AI còn phụ thuộc chip và năng lực mô hình.

Điện năng đang là “nút thắt” cốt lõi của cuộc đua AI

Điện năng được xem là rào cản lớn nhất cho tăng trưởng AI vì trung tâm dữ liệu, hạ tầng tính toán và vận hành mô hình đều cần nguồn điện ổn định, quy mô lớn.

Tại Diễn đàn Kinh tế Thế giới (tháng 1), Elon Musk nhận định ràng buộc lớn nhất của AI không còn là chip mà là điện. Ông cảnh báo thế giới có thể sản xuất nhiều chip AI hơn khả năng cấp điện để vận hành, và Trung Quốc có thể trở thành ngoại lệ nhờ mở rộng công suất phát điện nhanh.

Nvidia CEO Jensen Huang đưa ra khung cạnh tranh AI theo 5 lớp: năng lượng, chip, hạ tầng, mô hình, ứng dụng, trong đó điện nằm ở đáy của toàn bộ “ngăn xếp”. Ông nhấn mạnh Trung Quốc đã có xấp xỉ gấp đôi công suất năng lượng so với Mỹ, tạo điều kiện cấu trúc để đáp ứng nhu cầu điện tăng mạnh cho hệ thống AI.

Tắc nghẽn lưới điện và chậm trễ đang kìm hãm mở rộng trung tâm dữ liệu tại Mỹ

Ở Mỹ, tăng trưởng trung tâm dữ liệu đang tạo áp lực rõ rệt lên hệ thống điện, trong khi lưới điện và quy trình phê duyệt khiến nguồn cung khó tăng tương ứng.

Theo BloombergNEF, giai đoạn 2024–2030, trung tâm dữ liệu sẽ chiếm khoảng 38% mức tăng nhu cầu điện của Mỹ. Đến cuối thập kỷ, trung tâm dữ liệu được ước tính tiêu thụ khoảng 7% điện năng toàn quốc, tăng so với hiện tại.

Sau gần hai thập kỷ nhu cầu điện đi ngang (kéo dài tới đầu thập niên 2020), ngành điện Mỹ bị hụt nhịp khi nhu cầu bất ngờ tăng do AI. Làn sóng này thúc đẩy kế hoạch xây thêm nhà máy điện khí, nhưng dự án thường mất nhiều năm vì quy định phức tạp, quy trình phê duyệt dài và tắc nghẽn chuỗi cung ứng.

Lựa chọn chính trị cũng tác động mạnh tới tốc độ bổ sung công suất. Sự phản đối năng lượng tái tạo ở cấp liên bang có thể làm chậm hoặc hủy các dự án điện sạch, trong khi đây là nguồn có thể hỗ trợ cấp điện cho số lượng trung tâm dữ liệu tăng nhanh. Michael Davidson (ĐH California, San Diego) cho rằng Mỹ đang tự kìm mình lại khi không tạo điều kiện để mở rộng năng lượng tái tạo đủ nhanh nhằm đáp ứng nhu cầu leo thang.

Trung Quốc mở rộng nguồn điện nhanh và đa dạng, giúp kết nối trung tâm dữ liệu dễ hơn

Trung Quốc đang bổ sung công suất điện trên nhiều nguồn, khiến việc cấp điện và hòa lưới cho dự án trung tâm dữ liệu trở nên “ít vấn đề” hơn so với Mỹ.

Trái với Mỹ, trung tâm dữ liệu tại Trung Quốc được dự báo chỉ chiếm khoảng 6% mức tăng nhu cầu điện và khoảng 2% tổng tiêu thụ điện vào năm 2030. Điều này phản ánh hệ thống điện tổng thể lớn hơn và nhu cầu được dẫn dắt mạnh bởi công nghiệp, sản xuất và xe điện, cũng như cơ cấu nguồn đa dạng hơn.

Trung Quốc đang tích lũy lượng lớn công suất điện mặt trời và điện gió, đồng thời duy trì than, hạt nhân và khí. Năm nay, tổng công suất điện mặt trời của Trung Quốc được dự kiến vượt than lần đầu tiên, dù các nguồn tái tạo thường có độ ổn định vận hành thấp hơn nhiên liệu hóa thạch.

Theo David Fishman (The Lantau Group), với phần lớn dự án mới ở Trung Quốc, tiếp cận lưới điện về cơ bản là “không phải vấn đề”. Đồng thời, các nhà nghiên cứu Goldman Sachs ước tính Trung Quốc có thể có công suất điện dự phòng vượt quá 3 lần tổng nhu cầu của trung tâm dữ liệu toàn cầu vào năm 2030.

Để tham chiếu thêm về bức tranh hệ thống điện lớn và đa dạng của Trung Quốc, có thể xem phân tích tại Carbon Brief về vai trò của năng lượng sạch trong tăng trưởng.

Lợi thế điện chưa đủ để đảm bảo Trung Quốc dẫn đầu AI

Dù điện là nền tảng, vị thế dẫn đầu AI còn phụ thuộc chip tiên tiến, năng lực xây mô hình và hệ sinh thái ứng dụng, nơi Mỹ vẫn đang có lợi thế đáng kể.

Năng lượng không phải yếu tố duy nhất quyết định kết quả. Mỹ đang dẫn trước về chip tiên tiến và nhiều mảng phát triển mô hình AI. Demis Hassabis (CEO Google DeepMind) nhận định các công ty AI Trung Quốc đang chậm hơn khoảng 6 tháng so với các hệ thống phương Tây tinh vi nhất ở tuyến đầu.

Các nhà phân tích, trích dẫn quan điểm từ Chirag Dekate (Gartner), cho rằng dù Trung Quốc có tiềm lực năng lượng rất lớn, Mỹ vẫn nổi trội về đổi mới chip và các “khối xây dựng” nền tảng cho mô hình AI. Kết cục có thể phụ thuộc vào việc Mỹ thu hẹp khoảng cách năng lượng nhanh đến đâu và liệu Trung Quốc có chuyển hóa lợi thế điện thành đột phá trong phần còn lại của ngăn xếp AI hay không.

Những câu hỏi thường gặp

Vì sao điện năng lại quan trọng hơn chip trong giai đoạn phát triển AI hiện nay?

Trung tâm dữ liệu và hệ thống AI cần nguồn điện lớn, ổn định để vận hành GPU/TPU, làm mát và duy trì hạ tầng. Khi tốc độ triển khai phần cứng tăng nhanh, thiếu điện và hạn chế lưới điện có thể trở thành rào cản trực tiếp khiến năng lực tính toán không thể khai thác hết.

BloombergNEF dự báo trung tâm dữ liệu sẽ tác động thế nào tới nhu cầu điện ở Mỹ?

BloombergNEF ước tính giai đoạn 2024–2030, trung tâm dữ liệu sẽ chiếm khoảng 38% mức tăng nhu cầu điện của Mỹ và đến cuối thập kỷ sẽ tiêu thụ khoảng 7% tổng điện năng của quốc gia.

Tại sao tỷ trọng điện cho trung tâm dữ liệu ở Trung Quốc lại thấp hơn dù AI tăng trưởng?

Dự báo cho thấy trung tâm dữ liệu ở Trung Quốc chỉ chiếm khoảng 6% mức tăng nhu cầu và khoảng 2% tổng tiêu thụ điện vào năm 2030 vì hệ thống điện tổng thể lớn hơn, cơ cấu nhu cầu thiên về công nghiệp, sản xuất và xe điện, đồng thời nguồn cung đa dạng.

Trung Quốc có chắc chắn dẫn đầu AI nếu có nhiều điện hơn không?

Không chắc chắn. Lợi thế điện giúp triển khai hạ tầng nhanh, nhưng dẫn đầu AI còn phụ thuộc chip tiên tiến, năng lực nghiên cứu mô hình và ứng dụng. Các nhận định trong bài cho thấy Mỹ vẫn có ưu thế về chip và nền tảng mô hình, còn Trung Quốc được đánh giá đang ở phía sau khoảng vài tháng ở tuyến đầu.