Sự bùng nổ của trí tuệ nhân tạo đang kéo theo một câu hỏi ngày càng được quan tâm: AI thực sự tiêu tốn bao nhiêu điện?

Những hình ảnh về các trung tâm dữ liệu khổng lồ, hàng chục nghìn chip AI hoạt động liên tục và hệ thống làm mát quy mô lớn dễ tạo cảm giác rằng trí tuệ nhân tạo đang trở thành một trong những nguồn tiêu thụ điện lớn nhất thế giới.

Nhưng nếu nhìn vào số liệu hiện tại, bức tranh có phần khác.

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), các trung tâm dữ liệu trên toàn cầu tiêu thụ khoảng 485 TWh điện trong năm 2025, tương đương khoảng 1,5% tổng lượng điện của thế giới.

Trong số đó, chỉ khoảng một phần ba được ước tính liên quan trực tiếp đến các trung tâm dữ liệu chuyên phục vụ AI.

Điều này đồng nghĩa AI hiện mới chiếm khoảng 0,5% điện năng toàn cầu.

Tỷ lệ chưa quá lớn, nhưng tốc độ tăng trưởng mới là điều khiến ngành năng lượng phải chú ý.

Không phải toàn bộ điện của trung tâm dữ liệu đều dành cho AI

Khi nói về điện năng tiêu thụ của AI, một nhầm lẫn phổ biến là xem toàn bộ hoạt động của trung tâm dữ liệu đều phục vụ trí tuệ nhân tạo.

Thực tế, trung tâm dữ liệu đã tồn tại từ lâu trước làn sóng AI tạo sinh.

Đây là hạ tầng phía sau hàng loạt dịch vụ quen thuộc như email, công cụ tìm kiếm, video trực tuyến, lưu trữ đám mây, ngân hàng số, bản đồ, mạng xã hội và ứng dụng nhắn tin.

Theo phân tích của IEA, khoảng hai phần ba lượng điện của các trung tâm dữ liệu vẫn được sử dụng cho những hoạt động điện toán truyền thống, trong khi khoảng một phần ba phục vụ AI.

Nếu các trung tâm dữ liệu chiếm khoảng 1,5% điện năng toàn cầu, phần dành riêng cho AI tương ứng khoảng 0,5%.

Xét trên tổng năng lượng sơ cấp của thế giới, nơi điện chỉ chiếm khoảng một phần năm, tỷ trọng của AI thậm chí chỉ vào khoảng 0,1-0,2%.

Vì vậy, ở thời điểm hiện tại, AI chưa phải là “cỗ máy ngốn điện” lớn nhất của nền kinh tế toàn cầu.

Nhưng điều đáng chú ý nằm ở quỹ đạo tăng trưởng.

Đến năm 2030, điện cho trung tâm dữ liệu có thể tăng gấp đôi tỷ trọng

Theo kịch bản cơ sở của IEA, nhu cầu điện của các trung tâm dữ liệu dự kiến tăng nhanh trong những năm tới.

Đến năm 2030, lĩnh vực này có thể chiếm khoảng 3% tổng lượng điện tiêu thụ toàn cầu, gấp đôi tỷ trọng hiện nay.

Phần lớn mức tăng được dự báo đến từ các trung tâm dữ liệu AI.

Trong khi nhu cầu của các trung tâm dữ liệu truyền thống có xu hướng tăng tương đối ổn định, AI đang tạo ra nhu cầu mới đối với chip hiệu năng cao, cụm máy chủ quy mô lớn và hạ tầng tính toán ngày càng mạnh.

Điều này đồng nghĩa bài toán năng lượng của AI không nằm nhiều ở mức tiêu thụ hiện tại mà ở tốc độ mở rộng trong vài năm tới.

AI tốn điện nhất khi huấn luyện hay khi người dùng đặt câu hỏi?

Một quan niệm phổ biến khác là phần lớn điện năng của AI được tiêu thụ khi các công ty huấn luyện những mô hình lớn như ChatGPT, Gemini hay Claude.

Huấn luyện AI đúng là quá trình rất tốn tài nguyên.

Hàng nghìn hoặc hàng chục nghìn bộ xử lý có thể phải hoạt động liên tục trong nhiều tuần hoặc nhiều tháng để hoàn thành việc huấn luyện một mô hình.

Tuy nhiên, sau khi mô hình được đưa vào sử dụng, một loại nhu cầu khác xuất hiện: inference, tức quá trình AI xử lý yêu cầu và tạo câu trả lời cho người dùng.

Mỗi truy vấn riêng lẻ có thể chỉ tiêu tốn một lượng điện rất nhỏ.

Nhưng khi hàng trăm triệu người sử dụng AI mỗi ngày, tổng số lần xử lý trở nên khổng lồ.

Về lâu dài, điện năng dành cho việc vận hành AI hàng ngày vì vậy có thể trở thành phần lớn hơn so với những đợt huấn luyện diễn ra không liên tục.

Một câu hỏi ChatGPT thực sự tốn bao nhiêu điện?

Các hãng công nghệ hiện chưa công bố đầy đủ dữ liệu năng lượng cho từng mô hình, nhưng một số ước tính gần đây cho thấy mức tiêu thụ của một truy vấn AI thông thường thấp hơn khá nhiều so với những con số từng được lan truyền trước đây.

Google cho biết một truy vấn văn bản thông thường trên Gemini tiêu thụ trung bình khoảng 0,24 Wh điện.

CEO OpenAI Sam Altman từng đưa ra con số khoảng 0,34 Wh cho một truy vấn ChatGPT trung bình.

Tổ chức nghiên cứu Epoch AI cũng ước tính một yêu cầu ChatGPT thông thường tiêu thụ khoảng 0,3 Wh.

Các con số này tương đối gần nhau.

Như vậy, việc hỏi AI một câu đơn giản không tạo ra lượng điện tiêu thụ đáng kể ở cấp độ cá nhân.

Không phải mọi truy vấn AI đều giống nhau

Mức tiêu thụ điện thay đổi rất lớn tùy theo loại yêu cầu.

Một câu hỏi ngắn cần AI trả lời vài dòng khác hoàn toàn với việc yêu cầu mô hình đọc hàng chục nghìn từ, phân tích tài liệu lớn hoặc thực hiện nhiều bước suy luận phức tạp.

Theo ước tính của Epoch AI, một yêu cầu có lượng đầu vào khoảng 7.500 từ có thể tiêu thụ khoảng 2,5 Wh.

Với những truy vấn cực dài khoảng 75.000 từ, mức tiêu thụ có thể lên tới khoảng 40 Wh.

Sự khác biệt càng rõ khi AI chuyển từ chatbot sang AI agent.

Thay vì chỉ trả lời một lần, AI agent có thể tự thực hiện nhiều bước: tìm thông tin, đọc dữ liệu, sử dụng công cụ, kiểm tra kết quả rồi tiếp tục xử lý.

Theo các ước tính được đề cập trong báo cáo IEA năm 2026, một nhiệm vụ AI agent thông thường có thể tiêu thụ khoảng 1,1 Wh, trong khi một tác vụ suy luận phức tạp có thể lên tới khoảng 50 Wh.

Điều này cho thấy câu hỏi “một truy vấn AI tốn bao nhiêu điện?” thực tế không có một đáp án duy nhất.

Nó phụ thuộc vào mô hình, độ dài dữ liệu, số lượng bước suy luận, phần cứng và hiệu quả của trung tâm dữ liệu.

Nếu mỗi truy vấn chỉ tốn rất ít điện, tại sao AI vẫn gây lo ngại?

Vấn đề nằm ở quy mô.

Một truy vấn tiêu thụ 0,3 Wh gần như không đáng kể.

Nhưng nếu cùng một hệ thống phải xử lý hàng tỷ truy vấn mỗi ngày, lượng điện cộng dồn sẽ trở nên lớn.

Đây là đặc điểm quen thuộc của nhiều hạ tầng Internet.

Một lượt tìm kiếm, một tin nhắn hay một video đơn lẻ không tiêu tốn quá nhiều tài nguyên.

Nhưng khi hàng tỷ người cùng sử dụng dịch vụ, hệ thống phía sau phải đạt quy mô cực lớn.

AI cũng đang đi theo hướng tương tự.

Nếu chatbot, trợ lý AI và AI agent được tích hợp vào điện thoại, máy tính, phần mềm doanh nghiệp, công cụ tìm kiếm và hàng loạt thiết bị khác, số lượng tác vụ AI được thực hiện mỗi ngày có thể tăng rất nhanh.

Vấn đề lớn nhất không phải AI dùng bao nhiêu điện, mà dùng điện ở đâu

Nếu nhìn trên toàn thế giới, việc trung tâm dữ liệu sử dụng 1,5% điện năng vẫn là tỷ lệ tương đối nhỏ.

Nhưng điện không được tiêu thụ đồng đều trên toàn cầu.

Các trung tâm dữ liệu thường tập trung tại những khu vực có hạ tầng mạng tốt, nguồn điện ổn định, chính sách thuận lợi và khả năng kết nối với các thị trường lớn.

Chính sự tập trung này tạo ra áp lực cục bộ rất lớn.

Tại Mỹ, khoảng 5% điện năng hiện được sử dụng cho các trung tâm dữ liệu, trong đó riêng hạ tầng AI được ước tính chiếm khoảng 2%.

Ở châu Âu, tỷ lệ trung bình thấp hơn, khoảng 1,6%.

Nhưng Ireland lại là trường hợp hoàn toàn khác khi trung tâm dữ liệu đã tiêu thụ hơn 20% tổng lượng điện quốc gia.

Tại Mỹ, bang Virginia – nơi tập trung một trong những cụm trung tâm dữ liệu lớn nhất thế giới – có tỷ lệ điện dành cho lĩnh vực này vượt 25%.

Đây mới là bài toán khó đối với hệ thống năng lượng.

Một trung tâm dữ liệu mới có thể gây sức ép lên cả lưới điện địa phương

AI không nhất thiết khiến thế giới thiếu điện.

Nhưng hàng loạt trung tâm dữ liệu cùng được xây dựng tại một khu vực có thể khiến địa phương đó thiếu công suất phát điện và truyền tải.

Lưới điện vốn được thiết kế dựa trên dự báo nhu cầu dài hạn.

Trong khi đó, một trung tâm dữ liệu AI quy mô lớn có thể tạo thêm nhu cầu tương đương một cơ sở công nghiệp lớn và hoạt động gần như liên tục 24/7.

Nếu nhiều dự án cùng xuất hiện trong thời gian ngắn, hệ thống điện có thể không kịp mở rộng.

Hệ quả có thể là phải đầu tư thêm nhà máy điện, đường dây truyền tải và trạm biến áp, hoặc trì hoãn kết nối những trung tâm dữ liệu mới.

Trong một số trường hợp, sự gia tăng nhu cầu cũng có thể tạo sức ép lên giá điện của khu vực.

AI dùng điện từ đâu còn quan trọng hơn dùng bao nhiêu điện

Tác động môi trường của AI cũng không thể chỉ đánh giá bằng số kilowatt giờ tiêu thụ.

Một trung tâm dữ liệu sử dụng 1 TWh điện từ nguồn than đá có lượng phát thải carbon rất khác với một trung tâm sử dụng cùng lượng điện nhưng được cung cấp chủ yếu từ điện hạt nhân, thủy điện, gió hoặc mặt trời.

Vì vậy, hai trung tâm dữ liệu có mức tiêu thụ điện giống nhau chưa chắc tạo ra tác động khí hậu giống nhau.

Đây là lý do các tập đoàn công nghệ ngày càng quan tâm đến việc ký hợp đồng mua điện tái tạo, phát triển nguồn điện riêng hoặc tìm kiếm các nguồn điện ổn định, ít phát thải.

Nhu cầu vận hành liên tục của trung tâm dữ liệu cũng khiến điện hạt nhân được quan tâm trở lại tại nhiều thị trường.

Một hệ thống AI không thể ngừng hoạt động chỉ vì trời không có nắng hoặc gió yếu. Do đó, nguồn điện phải đồng thời đáp ứng ba yêu cầu: đủ lớn, ổn định và ngày càng ít phát thải.

Hiệu quả của chip có thể quyết định AI “ngốn” điện đến mức nào

Các dự báo hiện tại vẫn có mức độ bất định lớn.

Một trong những nguyên nhân là phần cứng AI đang cải thiện rất nhanh.

Nếu thế hệ chip mới có thể thực hiện cùng một khối lượng tính toán với lượng điện thấp hơn đáng kể, mức tăng nhu cầu điện có thể được kiềm chế.

Các công ty cũng đang cải thiện thiết kế trung tâm dữ liệu, hệ thống làm mát, thuật toán và cách phân bổ tác vụ giữa những mô hình khác nhau.

Một tác vụ đơn giản không nhất thiết phải chạy trên mô hình AI lớn nhất.

Nếu nhiều yêu cầu được chuyển sang các mô hình nhỏ, chip chuyên dụng hoặc xử lý ngay trên thiết bị của người dùng, lượng điện cần từ trung tâm dữ liệu có thể giảm đáng kể.

Ngược lại, nếu nhu cầu AI tăng nhanh hơn tốc độ cải thiện hiệu suất phần cứng, tổng điện năng tiêu thụ vẫn sẽ tăng mạnh.

Người dùng cá nhân có cần lo mỗi lần hỏi AI đang làm tốn điện?

Ở góc độ cá nhân, tác động tương đối nhỏ.

Theo số liệu được IEA dẫn lại, một người tại Liên minh châu Âu sử dụng trung bình khoảng 17.000 Wh điện mỗi ngày.

Nếu một truy vấn AI dài tiêu tốn khoảng 2,5 Wh, lượng điện sử dụng hàng ngày của một người tương đương hàng nghìn truy vấn như vậy.

Đối với những câu hỏi đơn giản chỉ tiêu thụ khoảng 0,3 Wh, con số còn lớn hơn rất nhiều.

Điều đó không có nghĩa sử dụng AI hoàn toàn không tạo ra tác động môi trường.

Nhưng việc tập trung vào từng câu hỏi của một cá nhân có thể làm bỏ qua vấn đề lớn hơn: hàng tỷ lượt sử dụng AI cộng lại và hàng loạt trung tâm dữ liệu được xây dựng để đáp ứng nhu cầu đó.

AI càng phổ biến, năng lượng càng trở thành lợi thế cạnh tranh

Chip từng được xem là một trong những nguồn lực quyết định cuộc đua AI.

Ngày càng rõ rằng điện năng cũng có thể trở thành một yếu tố chiến lược tương tự.

Một quốc gia có chip nhưng không có đủ điện sẽ khó xây dựng trung tâm dữ liệu quy mô lớn.

Một địa phương có điện nhưng lưới truyền tải không đủ khả năng kết nối cũng không thể đáp ứng nhanh nhu cầu mới.

Do đó, các công ty công nghệ đang phải quan tâm đến vấn đề năng lượng từ rất sớm khi lựa chọn địa điểm xây trung tâm dữ liệu.

Trong tương lai, năng lực cung cấp điện ổn định, chi phí cạnh tranh và phát thải thấp có thể trở thành một trong những lợi thế quan trọng để thu hút đầu tư AI.

AI chưa “ngốn” quá nhiều điện, nhưng tốc độ tăng mới là điều đáng chú ý

Nhìn vào số liệu hiện tại, có thể thấy một nghịch lý.

AI mới chỉ sử dụng khoảng 0,5% lượng điện toàn cầu và một câu hỏi chatbot thông thường chỉ tiêu thụ vài phần mười Wh.

Ở quy mô cá nhân, con số gần như không đáng kể.

Nhưng ở quy mô hệ thống, hàng tỷ truy vấn, các mô hình ngày càng lớn, AI agent hoạt động liên tục và hàng loạt trung tâm dữ liệu mới đang tạo ra một nguồn nhu cầu điện tăng rất nhanh.

Vì vậy, câu hỏi quan trọng trong những năm tới không đơn thuần là “AI dùng bao nhiêu điện?”.

Quan trọng hơn là AI sẽ dùng điện ở đâu, lưới điện có đáp ứng kịp hay không và nguồn điện đó được sản xuất bằng cách nào.

Nếu sự phát triển của AI đi cùng quá trình mở rộng nguồn điện sạch, nâng cấp lưới điện và cải thiện hiệu quả của chip, tác động môi trường có thể được kiểm soát.

Ngược lại, nếu tốc độ xây dựng trung tâm dữ liệu vượt xa khả năng phát triển hệ thống điện, AI có thể tạo ra những điểm nghẽn mới về năng lượng ngay cả khi tỷ trọng tiêu thụ trên toàn cầu vẫn chưa quá lớn.

Nói cách khác, thách thức năng lượng của AI không nằm ở một câu hỏi ChatGPT, mà nằm ở hàng tỷ câu hỏi được xử lý mỗi ngày và hạ tầng khổng lồ phải hoạt động phía sau chúng.