Bùng nổ hạ tầng AI vấp trần điện, nước và đất: Trung tâm dữ liệu sắp đối mặt chi phí mới và giám sát gắt gao hơn

Theo dự báo mới từ Forrester, làn sóng mở rộng hạ tầng phục vụ trí tuệ nhân tạo (AI) đang tiến rất nhanh vào những giới hạn thực tế về điện, nước và quỹ đất. Nói cách khác, AI không chỉ là bài toán phần mềm hay chip xử lý, mà còn là bài toán hạ tầng cơ bản: có đủ điện để vận hành máy chủ, đủ nước để làm mát, và đủ đất để xây thêm trung tâm dữ liệu hay không. Forrester cho rằng chính phủ, doanh nghiệp điện lực, nhà vận hành datacenter và khách hàng doanh nghiệp sẽ phải tính lại cách tài trợ, quản lý và giám sát đà tăng trưởng này.

Quy mô xây dựng hạ tầng cho AI đang trở nên rõ ràng hơn qua từng năm. Trước đó, PwC ước tính tổng vốn đầu tư tích lũy cho datacenter trên toàn cầu đến năm 2050 có thể nằm trong khoảng 22 nghìn tỷ đến 50 nghìn tỷ USD, với kịch bản trung tâm là 31,6 nghìn tỷ USD. Datacenter, hay trung tâm dữ liệu, là nơi đặt các máy chủ, hệ thống lưu trữ và thiết bị mạng để chạy dịch vụ đám mây, ứng dụng doanh nghiệp và các mô hình AI. Mức đầu tư nói trên tương đương quy mô rất lớn của cả một nền kinh tế, cho thấy cơn khát hạ tầng AI không còn là xu hướng ngắn hạn.

Điểm đáng chú ý trong dự báo của Forrester là các chính phủ và công ty điện lực nhiều khả năng sẽ buộc nhà vận hành datacenter phải tham gia chi trả cho việc nâng cấp lưới điện. Lưới điện ở đây là toàn bộ hệ thống truyền tải và phân phối điện năng đến khu công nghiệp, doanh nghiệp và hộ dân. Khi một cụm trung tâm dữ liệu AI mới xuất hiện, nhu cầu điện có thể tăng vọt, đòi hỏi xây thêm đường dây, trạm biến áp hoặc thậm chí năng lực phát điện mới. Theo Forrester, các nhà vận hành cũng có thể phải trả phí cho công suất điện được giữ sẵn, ngay cả khi chưa dùng hết, đồng thời đưa ra cam kết tài chính để chứng minh nhu cầu là có thật, thay vì chỉ đăng ký công suất theo kiểu đầu cơ.

Forrester cho rằng các đơn vị điện lực không thể mặc định mọi dự án datacenter được đề xuất đều sẽ hoàn thành đúng tiến độ và tiêu thụ đúng mức điện đã hứa. Nếu hệ thống điện được mở rộng để phục vụ những dự án không thành hiện thực, xã hội có thể phải gánh chi phí cho “hạ tầng mắc cạn” – tức các tài sản hạ tầng đã đầu tư nhưng không được sử dụng hiệu quả. Vì vậy, nguyên tắc bảo vệ người trả tiền điện, còn gọi là ratepayer-protection principle, có thể sớm được chuyển thành biểu phí hoặc nghĩa vụ bắt buộc tại ít nhất hai quốc gia trong năm 2027. Điều này đồng nghĩa chi phí thuê đám mây và colocaton sẽ ngày càng phụ thuộc vào vị trí địa lý. Colocation là mô hình doanh nghiệp thuê chỗ đặt máy chủ trong trung tâm dữ liệu của bên thứ ba, thay vì tự xây toàn bộ cơ sở hạ tầng.

Nếu dự báo của Forrester trở thành hiện thực, bài toán kinh tế của điện toán đám mây sẽ thay đổi đáng kể. Giá dịch vụ sẽ không còn chỉ phụ thuộc vào phần cứng hay quy mô nhà cung cấp, mà còn gắn chặt với vị trí trung tâm dữ liệu, mức độ hoàn thiện của lưới điện địa phương, hợp đồng mua điện dài hạn và khả năng tự phát điện hoặc cắt giảm phụ tải khi hệ thống điện căng thẳng. Phụ tải là lượng điện mà một cơ sở tiêu thụ tại một thời điểm. Với các doanh nghiệp đang tăng tốc triển khai AI, điều đó có nghĩa chi phí mở rộng năng lực tính toán có thể biến động mạnh hơn và khó dự báo hơn trước.

Ngoài điện năng, Forrester còn dự báo các dự án trung tâm dữ liệu mới sẽ phải vượt qua vòng đánh giá tác động cộng đồng trước khi được xây dựng. Đây là quá trình xem xét ảnh hưởng của dự án tới cư dân địa phương, từ tiếng ồn, giao thông, tiêu thụ nước, chất lượng không khí cho đến áp lực lên hạ tầng công cộng. Với các cơ sở AI quy mô lớn, đặc biệt là những trung tâm dữ liệu hyperscale – thuật ngữ chỉ các datacenter khổng lồ do các hãng đám mây lớn vận hành – sự phản đối từ cộng đồng có thể trở thành yếu tố quyết định dự án có được bật đèn xanh hay không.

Dù xu hướng chung có vẻ là siết trách nhiệm với hạ tầng AI, nước Mỹ lại đang phát đi tín hiệu không hoàn toàn đồng nhất. Vào tháng 8, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ, tức EPA, đã đề xuất loại bỏ các yêu cầu tối thiểu ở cấp liên bang về sự tham gia của công chúng trong một số giấy phép khí thải quy mô nhỏ. Nếu được thông qua, thay đổi này có thể giúp một số dự án điện phục vụ datacenter triển khai dễ hơn mà không cần thông báo rộng rãi cho công chúng. Tuy nhiên, điều đó lại đi ngược với dự báo của Forrester rằng sự giám sát từ cộng đồng sẽ ngày càng ảnh hưởng trực tiếp đến việc dự án nào được xây dựng.

Thông điệp lớn nhất từ báo cáo là tham vọng AI giờ đây không còn nằm riêng trong phòng thí nghiệm hay trên các mô hình ngôn ngữ, mà đã chạm tới giới hạn của hạ tầng vật lý ngoài đời thực. Dù các doanh nghiệp có thể tối ưu mô hình, viết prompt tốt hơn hay mua thêm GPU, họ vẫn không thể “ra lệnh” để tự nhiên có thêm điện, nước và đất. Trong bối cảnh đó, cuộc đua AI giai đoạn tới nhiều khả năng sẽ không chỉ là cuộc cạnh tranh về thuật toán và chip, mà còn là cuộc đua về quyền tiếp cận năng lượng, khả năng đáp ứng của lưới điện và sự chấp thuận của cộng đồng địa phương.