Khi ngành công nghệ bước sang kỷ nguyên AI Agent - thế hệ AI có khả năng tự lập kế hoạch, sử dụng nhiều công cụ và thực hiện các chuỗi tác vụ phức tạp thay con người, lượng điện năng cần để vận hành các hệ thống này được dự báo sẽ tăng mạnh, tạo áp lực đáng kể lên hạ tầng trung tâm dữ liệu trên toàn cầu.

Một nghiên cứu mới của Viện Khoa học và Công nghệ tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) cho thấy, AI Agent tiêu thụ điện năng cao hơn tới 136 lần so với các mô hình AI tạo sinh thông thường.

Theo nhóm nghiên cứu, một AI Agent sử dụng mô hình ngôn ngữ khoảng 70 tỷ tham số cần trung bình 348 Wh điện để xử lý một yêu cầu. Mức tiêu thụ này cao hơn rất nhiều so với chatbot AI hiện nay bởi AI Agent không chỉ tạo văn bản mà còn phải liên tục lập kế hoạch, suy luận, truy cập nhiều công cụ, kiểm tra kết quả và thực hiện hàng loạt bước xử lý trung gian trước khi đưa ra câu trả lời cuối cùng.

Các nhà nghiên cứu ước tính, nếu mỗi ngày thế giới phát sinh khoảng 13,7 tỷ yêu cầu đối với AI Agent, tổng nhu cầu điện của các trung tâm dữ liệu có thể lên tới gần 199 GW, tương đương khoảng một nửa mức tiêu thụ điện trung bình của toàn nước Mỹ.

Xu hướng này cũng phù hợp với những dự báo của Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA). Trong báo cáo công bố năm 2025, IEA cho biết điện năng tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu trên toàn cầu có thể tăng hơn gấp đôi vào năm 2030, chủ yếu do sự phát triển của AI. Khi đó, tổng nhu cầu điện của các trung tâm dữ liệu có thể vượt 900 TWh mỗi năm, tương đương lượng điện tiêu thụ hiện nay của một quốc gia công nghiệp lớn như Nhật Bản.

Không chỉ các tổ chức năng lượng, nhiều định chế tài chính cũng đưa ra cảnh báo tương tự. Goldman Sachs dự báo nhu cầu điện của các trung tâm dữ liệu toàn cầu có thể tăng khoảng 50% vào năm 2027 và tới 165% vào cuối thập kỷ so với năm 2023. Trong khi đó, McKinsey nhận định AI đang trở thành động lực chính thúc đẩy làn sóng đầu tư hàng nghìn tỷ USD vào hạ tầng tính toán, bao gồm trung tâm dữ liệu, chip AI và hệ thống truyền tải điện.

Áp lực này không chỉ đến từ lượng điện tiêu thụ mà còn từ nhu cầu làm mát. Các máy chủ AI hiệu năng cao tạo ra lượng nhiệt rất lớn, buộc nhiều trung tâm dữ liệu phải sử dụng các hệ thống làm mát bằng nước hoặc làm mát chất lỏng tiên tiến, kéo theo mức tiêu thụ điện và nước ngày càng cao.

Theo các chuyên gia, khi AI ngày càng mạnh hơn và đảm nhiệm nhiều tác vụ phức tạp, bài toán không còn đơn thuần là phát triển những mô hình thông minh hơn mà còn phải xây dựng các hệ thống tính toán tiết kiệm năng lượng hơn. Điều này bao gồm thiết kế chip AI có hiệu suất cao, tối ưu thuật toán để giảm số phép tính cần thiết, cải thiện khả năng quản lý tải của trung tâm dữ liệu và tăng tỷ lệ sử dụng nguồn điện tái tạo.

Nhiều tập đoàn công nghệ lớn như Google, Microsoft, Amazon hay Meta cũng đang đầu tư mạnh vào các trung tâm dữ liệu xanh, đồng thời nghiên cứu các giải pháp làm mát mới và nguồn điện sạch nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của AI.

Trong bối cảnh cuộc đua AI tiếp tục nóng lên, cân bằng giữa hiệu năng và hiệu quả sử dụng năng lượng được xem là yếu tố quyết định để công nghệ này phát triển bền vững, giảm áp lực lên hệ thống điện và hạn chế lượng phát thải carbon trong những năm tới.