Chi phí xây dựng một sản phẩm AI như ChatGPT rất khó đo lường. Công nghệ OpenAI do Microsoft hậu thuẫn cần một lượng lớn nước, có nguồn gốc từ lưu vực sông Raccoon và Des Moines ở miền trung Iowa, để làm mát một siêu máy tính mạnh mẽ giúp hệ thống trí tuệ nhân tạo của nó học cách bắt chước chữ viết của con người.

Khi các nhà phát triển công nghệ hàng đầu như Microsoft, OpenAI và Google chạy đua tận dụng sự bùng nổ của AI, họ cũng thừa nhận rằng nhu cầu ngày càng tăng đối với các công cụ AI của họ sẽ đi kèm với chi phí cao, từ chất bán dẫn đắt tiền đến mức tiêu thụ nước tăng.

Nhưng họ có xu hướng giữ bí mật các chi tiết cụ thể. Rất ít người ở Iowa biết đây là nơi ra đời của mô hình ngôn ngữ quy mô lớn tiên tiến nhất của OpenAI, GPT-4, cho đến khi một giám đốc điều hành của Microsoft cho biết trong một bài thuyết trình rằng mô hình này “được phát triển theo đúng nghĩa đen bên cạnh một cánh đồng ngô phía tây Des Moines”.

Xây dựng mô hình ngôn ngữ quy mô lớn đòi hỏi phải phân tích các mẫu trong số lượng lớn văn bản do con người viết. Tất cả những tính toán này tiêu tốn rất nhiều điện và tạo ra rất nhiều nhiệt. Để luôn mát mẻ trong những ngày nắng nóng, các trung tâm dữ liệu bơm nước—thường đến các tháp giải nhiệt bên ngoài các tòa nhà có quy mô nhà kho.

Microsoft tiết lộ trong báo cáo môi trường mới nhất của mình rằng lượng nước tiêu thụ trên toàn cầu của họ đã tăng 34% từ năm 2021 đến năm 2022 (lên gần 1,7 tỷ gallon, hay hơn 2.500 bể bơi cỡ Olympic), mức tăng mạnh so với những năm trước mà các nhà nghiên cứu bên ngoài tin rằng có liên quan đến nghiên cứu trí tuệ nhân tạo của Microsoft.

Shaolei Ren, nhà nghiên cứu tại Đại học California, Riverside, cho biết: "Có thể nói rằng phần lớn mức tiêu thụ nước tăng lên là do trí tuệ nhân tạo, bao gồm cả khoản đầu tư lớn vào trí tuệ nhân tạo tạo ra tài trợ và hợp tác với OpenAI."

Trong một bài báo xuất bản vào cuối năm nay, nhóm của Ren Shaolei ước tính rằng ChatGPT uống 500 ml nước (gần bằng dung tích của một chai nước 16 ounce) mỗi lần bạn hỏi 5 đến 50 lời nhắc hoặc câu hỏi. Phạm vi này thay đổi tùy thuộc vào vị trí và mùa của máy chủ. Ước tính này cũng bao gồm việc sử dụng nước gián tiếp mà công ty không đo lường được, chẳng hạn như làm mát các nhà máy điện cung cấp năng lượng cho các trung tâm dữ liệu.

"Hầu hết mọi người không hiểu cách sử dụng tài nguyên của ChatGPT," Ren nói. “Nếu bạn không biết tài nguyên đang được sử dụng như thế nào thì chúng tôi không có cách nào có thể giúp bạn tiết kiệm tài nguyên.”

Lượng nước tiêu thụ của Google đã tăng 20% ​​trong cùng thời gian, điều mà Ren cũng chủ yếu là do hoạt động trí tuệ nhân tạo. Mức tăng trưởng sử dụng nước của Google không đồng đều -- nó vẫn ổn định ở Oregon, một tiểu bang mà việc sử dụng nước đã thu hút sự chú ý của công chúng, trong khi con số này đã tăng gấp đôi ở bên ngoài Las Vegas. Ở Iowa, các cơ sở của Google cũng khát nước không kém, trong đó trung tâm dữ liệu Council Bluffs sử dụng nhiều nước uống hơn bất kỳ nơi nào khác.

Trả lời câu hỏi của Associated Press, Microsoft cho biết trong một tuyên bố trong tuần này rằng họ đang đầu tư vào nghiên cứu để đo năng lượng và lượng khí thải carbon của trí tuệ nhân tạo "đồng thời xem xét cách làm cho các hệ thống lớn hiệu quả hơn trong đào tạo và ứng dụng".

"Chúng tôi sẽ tiếp tục theo dõi lượng khí thải của mình và đẩy nhanh tiến độ đồng thời tăng cường sử dụng năng lượng sạch để cung cấp năng lượng cho các trung tâm dữ liệu, mua năng lượng tái tạo và thực hiện các nỗ lực khác để đạt được các mục tiêu bền vững về lượng khí thải carbon âm, lượng khí thải nước tích cực và không chất thải vào năm 2030", tuyên bố của công ty cho biết.

OpenAI cũng đưa ra quan điểm tương tự trong tuyên bố của mình vào thứ Sáu, nói rằng họ đang "suy nghĩ nghiêm túc" về cách sử dụng sức mạnh tính toán tốt hơn. "Chúng tôi nhận thấy rằng việc đào tạo các mô hình lớn có thể tiêu tốn nhiều năng lượng và nước" và đang nỗ lực cải thiện hiệu quả.

Microsoft lần đầu tiên đầu tư 1 tỷ USD vào OpenAI có trụ sở tại San Francisco vào năm 2019, hơn hai năm sau khi công ty khởi nghiệp này ra mắt ChatGPT và thu hút sự chú ý toàn cầu về những tiến bộ trong trí tuệ nhân tạo. Là một phần của thỏa thuận, gã khổng lồ phần mềm sẽ cung cấp sức mạnh tính toán cần thiết để đào tạo các mô hình trí tuệ nhân tạo.

Để hoàn thành ít nhất một số công việc đó, các công ty đang tìm đến West Des Moines, Iowa, một thành phố với 68.000 dân, nơi đặt trung tâm dữ liệu cho các dịch vụ điện toán đám mây của Microsoft trong hơn một thập kỷ. Trung tâm dữ liệu thứ tư và thứ năm của Microsoft sẽ mở tại đây vào cuối năm nay.

"Họ đang xây dựng những trung tâm dữ liệu này nhanh nhất có thể," Steve Gaer nói. Điều thu hút công ty là cam kết của thành phố trong việc xây dựng cơ sở hạ tầng công cộng và đóng góp một khoản tiền “đáng kinh ngạc” thông qua tiền thuế để hỗ trợ đầu tư. “Nhưng bạn biết đấy, họ khá bí mật về những gì họ đang làm ở đó,” ông nói thêm.

Microsoft lần đầu tiên cho biết họ đang phát triển siêu máy tính mạnh nhất thế giới cho OpenAI năm 2020. Một trong những cỗ máy này, công ty từ chối tiết lộ vị trí của mình vào thời điểm đó nhưng mô tả nó là một "hệ thống duy nhất" với hơn 285.000 lõi bán dẫn truyền thống và 10.000 bộ xử lý đồ họa - loại chip đã trở thành chìa khóa cho khối lượng công việc trí tuệ nhân tạo.

Các chuyên gia cho rằng việc "huấn luyện trước" các mô hình trí tuệ nhân tạo ở một vị trí là hợp lý vì lượng lớn dữ liệu cần được truyền giữa các lõi điện toán.

Phải đến cuối tháng 5, Chủ tịch Microsoft Brad Smith mới tiết lộ rằng Microsoft đã thành lập một "trung tâm dữ liệu siêu máy tính trí tuệ nhân tạo tiên tiến" ở Iowa dành riêng cho OpenAI để đào tạo mẫu GPT-4 thế hệ thứ tư. Mô hình này hiện hỗ trợ phiên bản nâng cao của ChatGPT và một số sản phẩm của chính Microsoft, đồng thời đã thúc đẩy các cuộc thảo luận về việc hạn chế rủi ro đối với xã hội của trí tuệ nhân tạo. Nó được tạo ra bởi những kỹ sư xuất sắc ở California, nhưng thực ra nó được làm ở Iowa.

Ở một mức độ nào đó, West Des Moines là nơi tương đối hiệu quả để đào tạo các hệ thống trí tuệ nhân tạo mạnh mẽ, đặc biệt là so với trung tâm dữ liệu của Microsoft ở Arizona, nơi tiêu thụ nhiều nước hơn cho cùng một nhu cầu điện toán.

Ren Shaolei nói: "Vì vậy, nếu bạn định phát triển một mô hình trí tuệ nhân tạo trong Microsoft, thì bạn nên sắp xếp đào tạo ở Iowa, không phải Arizona. Không có sự khác biệt về đào tạo. Nhưng về mức tiêu thụ nước hoặc tiêu thụ năng lượng, sự khác biệt là rất lớn." để giữ cho siêu máy tính hoạt động và tản nhiệt ra khỏi tòa nhà. Microsoft sẽ chỉ rút nước khi nhiệt độ vượt quá 29,3 độ C (khoảng 85 độ F), công ty cho biết trong một tài liệu được công bố rộng rãi.

Việc này vẫn tiêu tốn rất nhiều nước, đặc biệt là vào mùa hè. Vào tháng 7 năm 2022, một tháng trước khi OpenAI cho biết họ đã hoàn thành khóa đào tạo về GPT-4, Microsoft đã bơm khoảng 11,5 triệu gallon nước vào cụm trung tâm dữ liệu ở Iowa, theo West Des Moines WaterWorks. Điều này chiếm khoảng 6% tổng lượng nước tiêu thụ trong khu vực, đồng thời cung cấp nước uống cho người dân thành phố.

Vào năm 2022, một tài liệu của West Des Moines Water Works cho biết rằng nếu các dự án trung tâm dữ liệu của Microsoft có thể "trình diễn và triển khai công nghệ giúp giảm đáng kể mức sử dụng nước cao điểm ở mức hiện tại" để bảo vệ nguồn cung cấp nước sinh hoạt và thương mại khác, thì West Des Moines Water Works và thành phố "sẽ xem xét các dự án này".

Microsoft cho biết hôm thứ Năm rằng họ đang làm việc trực tiếp với Cơ quan quản lý nước để giải quyết những lo ngại mà họ đã báo cáo. Nhà máy nước cho biết trong một tuyên bố bằng văn bản rằng Microsoft là một đối tác tuyệt vời và đã làm việc với các quan chức địa phương để giảm lượng nước thải đồng thời đáp ứng nhu cầu về nước.