Anh điều tra thiết kế chip tiết kiệm năng lượng để giải quyết cơn khát điện của AI

Ủy ban Khoa học, Đổi mới và Công nghệ của Vương quốc Anh đã khởi động một cuộc điều tra ngắn hạn về việc liệu cái gọi là "tính toán tiết kiệm năng lượng" (low-energy computing) có thể kiềm chế nhu cầu điện năng ngày càng tăng do AI thúc đẩy hay không.

Khi kích thước các mô hình và dung lượng dữ liệu tiếp tục mở rộng theo cấp số nhân, ngay cả các trung tâm dữ liệu siêu lớn (hyperscale datacenters) cũng trở nên "khát" điện hơn bao giờ hết.

Thách thức về năng lượng của AI

Hiện tại, các trung tâm dữ liệu đã chiếm khoảng 2,5% lượng điện sử dụng tại Anh. Dự kiến, nhu cầu này sẽ tăng gấp bốn lần vào năm 2030. Điều này tạo ra áp lực lớn lên chính phủ nước này, khi họ vừa phải cố gắng đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 (net-zero), vừa muốn ủng hộ AI như một động lực tăng trưởng kinh tế.

Các nghị sĩ đang xem xét liệu các thiết kế chip tiết kiệm năng lượng mang tính cách mạng có thể ngăn chặn AI biến lưới điện của Anh thành điểm nghẽn hay không.

Các công nghệ mới nổi: Tính toán thần kinh và Quang tử silicon

Trọng tâm của cuộc điều tra là một nhóm công nghệ mới nổi nghe có vẻ như thí nghiệm phòng thí nghiệm hơn là một giải pháp thực tế.

• Tính toán thần kinh (Neuromorphic computing): Mô phỏng cách não bộ con người xử lý thông tin.
• Quang tử silicon (Silicon photonics): Sử dụng ánh sáng thay vì electron để di chuyển dữ liệu.

Các nhà nghiên cứu cho rằng việc kết hợp hai công nghệ này - tạo nên tính toán thần kinh quang tử (neuromorphic photonics) - có thể mang lại hiệu suất tính toán cao hơn nhiều trên mỗi watt điện so với công nghệ silicon hiện tại.

Ủy ban lần đầu tiên đã tiếp cận các ý tưởng này trong chương trình "Under the Microscope", nơi các nhà nghiên cứu giới thiệu công việc của mình để được các nghị sĩ xem xét. Giờ đây, họ muốn biết liệu bất kỳ công nghệ nào trong số này có thể chuyển từ nguyên mẫu hứa hẹn thành giải pháp thực tế giúp giảm áp lực cho lưới điện hay không.

Câu hỏi cơ bản về tương lai

Dame Chi Onwurah, chủ tịch ủy ban, đã không ngại ngần trước vấn đề khó khăn này. Với nhu cầu trung tâm dữ liệu dự kiến sẽ tăng vọt, bà cho rằng Anh đang đối mặt với một "câu hỏi cơ bản" về cách mở rộng cơ sở hạ tầng AI mà không làm quá tải hệ thống điện, đặc biệt là khi hạn chót năng lượng sạch năm 2030 đang đến gần.

"Thông qua cuộc điều tra này, chúng tôi sẽ xem xét liệu các phương pháp tiếp cận mới nổi như tính toán thần kinh và quang tử silicon có thể giúp đáp ứng nhu cầu năng lượng và tính toán hiện tại cũng như trong tương lai hay không," bà Onwurah cho biết. "Chúng tôi sẽ khám phá nghiên cứu và đổi mới của Anh đang hỗ trợ các công nghệ này như thế nào và đánh giá khả năng chủ quyền của chúng tôi trong lĩnh vực tính toán tiết kiệm năng lượng."

Bà nhấn mạnh việc mở rộng công suất năng lượng là rất quan trọng cho tương lai công nghệ của Anh, nhưng điều đó không nên đánh đổi bằng tính bền vững.

Đánh giá khả năng thực thi

Cuộc điều tra sẽ đi sâu vào việc đánh giá độ trưởng thành thực sự của các phương pháp tiếp cận tiết kiệm năng lượng này. Các nghị sĩ muốn biết:

• Cần bao lâu để triển khai chúng ở quy mô lớn?
• Liệu Anh có khả năng chủ quyền trong lĩnh vực này hay cuối cùng sẽ phải nhập khẩu công nghệ cùng với hóa đơn tiền điện?

Ngoài ra, cuộc điều tra cũng sẽ xem xét chính phủ đang làm gì để hỗ trợ nghiên cứu, và liệu sự hỗ trợ đó có phản ánh đúng quy mô của vấn đề hay không. Mục tiêu cuối cùng là xác định xem những công nghệ này có thể được triển khai trong thực tế hay chỉ nằm gọn trong các slide thuyết trình hội nghị.