Tiết kiệm năng lượng trở thành ưu tiên hàng đầu của các hãng viễn thông châu Á
Khi AI bùng nổ và trở thành động lực cốt lõi của nền kinh tế số Châu Á, ngành viễn thông đang bước vào một cuộc cạnh tranh mới xoay quanh bài toán năng lượng. Từ chi phí vận hành, thiết kế hạ tầng mạng đến chiến lược đầu tư và mục tiêu phát triển bền vững, điện năng giờ đây không còn là yếu tố hậu cần, mà đã trở thành biến số quyết định năng lực cạnh tranh của các nhà mạng.
Từ các trung tâm dữ liệu (TTDL) AI siêu quy mô, mạng 5G mật độ cao cho tới các nền tảng điện toán biên phân tán, hạ tầng viễn thông toàn cầu đang bước vào giai đoạn chuyển đổi sâu rộng, nơi hiệu quả năng lượng trở thành điều kiện sống còn thay vì chỉ là mục tiêu tối ưu chi phí.
Trên khắp châu Á - Thái Bình Dương, các nhà mạng đang tăng tốc hiện đại hóa hạ tầng, triển khai tự động hóa thông minh và mở rộng sử dụng năng lượng tái tạo nhằm đáp ứng nhu cầu dữ liệu bùng nổ mà không kéo theo mức tiêu thụ điện năng tăng ngoài tầm kiểm soát.
Hạ tầng AI bùng nổ tái định hình nhu cầu năng lượng của ngành viễn thông
Sự bùng nổ của AI đang làm thay đổi sâu sắc cấu trúc tiêu thụ năng lượng của ngành viễn thông. Nếu trước đây tăng trưởng lưu lượng dữ liệu chủ yếu đến từ video trực tuyến, thì nay các mô hình AI tạo sinh (Generative AI) và khối lượng xử lý suy luận thời gian thực đang đẩy nhu cầu tính toán lên quy mô chưa từng có, từ TTDL đám mây đến hạ tầng điện toán biên.
Điều này buộc các nhà khai thác phải tái thiết kế toàn bộ kiến trúc mạng lưới, từ vị trí triển khai năng lực xử lý cho tới chiến lược tối ưu điện năng.
Sự mở rộng nhanh chóng của hạ tầng AI cũng kéo theo nhu cầu kết nối băng thông cực lớn giữa các TTDL phân tán.
Theo nhiều nghiên cứu trong ngành, lượng băng thông dành cho kết nối TTDL đã tăng gần 330% trong giai đoạn 2020 - 2024, trong khi nhu cầu thuê hạ tầng cáp quang dự phòng chưa khai thác (hay còn gọi là cáp quang tối - dark fiber) tại các đô thị tăng vọt nhằm phục vụ các cụm AI siêu quy mô.
Xu hướng này đang thúc đẩy làn sóng đầu tư mới vào mạng cáp quang, truyền tải quang tốc độ cao và các thiết bị mạng tiêu thụ điện năng lớn hơn đáng kể so với thế hệ trước.
Áp lực năng lượng càng trở nên rõ nét khi các TTDL AI hiện đại tiêu thụ điện ở mức vượt xa hạ tầng công nghệ thông tin (CNTT) truyền thống. Một tủ máy chủ AI có thể cần tới 48 -120 kW, cao gấp nhiều lần mức 6 - 10 kW của các tủ máy chủ thông thường.
Đồng thời, các bộ thu phát quang tốc độ 800 Gbps cùng hệ thống làm mát hiệu năng cao cũng làm gia tăng đáng kể tải điện của hạ tầng viễn thông.
Việc mở rộng các cụm AI trên nhiều khu vực địa lý khác nhau còn đòi hỏi mạng kết nối TTDL (DCI) quy mô lớn, khiến điện năng trở thành yếu tố chiến lược trong quy hoạch hạ tầng số.
Theo ước tính của Hiệp hội các nhà cung cấp di động toàn cầu (GSMA), năng lượng hiện chiếm khoảng 20 - 40% chi phí vận hành mạng viễn thông. Trong bối cảnh lưu lượng di động tiếp tục bùng nổ tại Đông Nam Á và Nam Á, nâng cao hiệu quả năng lượng không còn chỉ là mục tiêu phát triển bền vững mà đã trở thành yêu cầu sống còn để bảo vệ biên lợi nhuận của các nhà mạng.
Cùng với đó, mạng viễn thông đang chuyển dịch từ vai trò hạ tầng kết nối đơn thuần sang nền tảng hạ tầng số phân tán, phục vụ AI tại biên, tự động hóa công nghiệp, robot và các dịch vụ doanh nghiệp nhập vai.
Để giảm chi phí truyền tải và tối ưu phân bổ khối lượng xử lý, các nhà khai thác ngày càng tích hợp chặt chẽ hơn giữa mạng truy cập, truyền tải, điện toán và nền tảng đám mây trong một kiến trúc vận hành thống nhất.
AI đang trở thành công cụ tối ưu năng lượng mạnh mẽ nhất của ngành viễn thông
Trong khi AI đang thúc đẩy nhu cầu mở rộng hạ tầng số và làm gia tăng áp lực năng lượng đối với ngành viễn thông, chính AI cũng đang trở thành công cụ tối ưu điện năng hiệu quả nhất của các nhà mạng.
Từ tối ưu tham số vô tuyến, điều phối lưu lượng đến kiểm soát hệ thống làm mát, các nền tảng học máy ngày càng được tích hợp sâu vào vận hành mạng nhằm cắt giảm tiêu thụ điện năng mà vẫn duy trì hiệu suất cao.
Trên khắp châu Á, nhiều nhà khai thác đang triển khai các mô hình tự động hóa thông minh để xây dựng các mạng lưới “tự vận hành”, nơi hiệu suất và hiệu quả năng lượng được quản lý đồng thời thay vì tách rời.
Các hệ thống AI hiện có khả năng tự động điều chỉnh công suất phát sóng theo nhu cầu lưu lượng thực tế, tối ưu hóa định tuyến dữ liệu và hỗ trợ bảo trì dự đoán nhằm giảm lãng phí tài nguyên hạ tầng.
Tại Philippines, nhà mạng Globe Telecom đã triển khai nền tảng quản lý năng lượng dựa trên AI và học máy trên toàn bộ mạng truy cập vô tuyến, cho phép tự động điều chỉnh mức tiêu thụ điện theo biến động lưu lượng.
Globe Telecom đặt mục tiêu vận hành hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo hơn 3.000 trạm thu phát sóng di động tại khu vực Metro Manila và Calabarzon của Philippines vào năm 2028.
Theo kế hoạch, bước chuyển đổi này có thể giúp nhà mạng cắt giảm khoảng 5,5 triệu kg khí thải nhà kính mỗi năm, đồng thời sử dụng khoảng 80 triệu kWh điện sạch hàng năm, cho thấy xu hướng các nhà khai thác viễn thông đang ngày càng gắn chiến lược mở rộng hạ tầng số với mục tiêu phát triển bền vững và giảm phát thải carbon.
Trong khi đó, nhà mạng SK Telecom (Hàn Quốc) và Tập đoàn thiết bị viễn thông Ericsson (Thụy Điển) đã ký biên bản ghi nhớ nhằm thúc đẩy nghiên cứu mạng truy cập vô tuyến tích hợp AI (AI-RAN) đến năm 2031, hướng tới việc tích hợp AI trực tiếp vào kiến trúc mạng truy cập vô tuyến để vừa nâng cao hiệu năng, vừa giảm tiêu hao năng lượng.
Các thử nghiệm đô thị của nhà mạng SoftBank (Nhật Bản) cũng cho thấy hệ thống AI-RAN có thể xử lý lưu lượng mật độ cao nhưng vẫn duy trì mức điện năng tương đương các mạng RAN truyền thống.
SoftBank còn hợp tác với Tập đoàn công nghệ vật liệu AGC của Nhật Bản để đơn giản hóa cấu hình anten trạm gốc, giảm số lượng phần tử anten xuống chỉ còn khoảng 1/8 so với thiết kế thông thường, qua đó giúp cắt giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng.
Song song với đó, nhà mạng NTT DOCOMO (Nhật Bản) đang phối hợp cùng tổ chức nghiên cứu và phát triển (R&D) công nghệ Nokia Bell Labs của Nokia và SK Telecom thử nghiệm các thuật toán AI có khả năng tối ưu quá trình truyền - nhận tín hiệu trong những môi trường vô tuyến phức tạp.
Xu hướng này cho thấy một nghịch lý đáng chú ý của kỷ nguyên AI, đó là dù AI làm gia tăng nhu cầu năng lượng cho hạ tầng số nhưng chính công nghệ này cũng đang giúp các nhà mạng giảm mức tiêu thụ điện nền tảng thông qua việc phân bổ tài nguyên thông minh và vận hành mạng hiệu quả hơn.
Tiếp sức cho kỷ nguyên AI bằng cách trở lại những nền tảng cốt lõi của hạ tầng số
Trong cuộc đua xây dựng hạ tầng cho kỷ nguyên AI, nhiều nhà khai thác viễn thông đang nhận ra rằng những cải tiến mang tính nền tảng vẫn là con đường nhanh nhất để nâng cao hiệu quả năng lượng.
Việc thay thế các thiết bị vô tuyến cũ bằng thế hệ phần cứng mới tiết kiệm điện hơn, kết hợp với ảo hóa hạ tầng và phân bổ linh hoạt tài nguyên tính toán, đang giúp các nhà mạng giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng trên toàn hệ thống.
Tuy nhiên, tối ưu hiệu suất vận hành thôi là chưa đủ nếu nguồn điện cung cấp vẫn phụ thuộc lớn vào nhiên liệu hóa thạch. Tại nhiều thị trường mới nổi ở châu Á, máy phát điện diesel vẫn đóng vai trò duy trì hoạt động cho các trạm gốc vùng sâu, vùng xa và hạ tầng kết nối nông thôn.
Điều này không chỉ làm gia tăng phát thải carbon mà còn khiến các nhà khai thác chịu áp lực lớn từ biến động giá nhiên liệu và chi phí vận hành dài hạn.
Trong bối cảnh đó, năng lượng tái tạo đang trở thành một trụ cột chiến lược trong các chương trình chuyển đổi xanh của ngành viễn thông. Các hệ thống điện mặt trời, giải pháp năng lượng lai và mô hình cung cấp điện độc lập ngày càng được triển khai rộng rãi nhằm nâng cao khả năng chống chịu của hạ tầng mạng, đặc biệt tại những khu vực địa hình phức tạp hoặc chưa có điện lưới ổn định.
Xu hướng này phản ánh nỗ lực của các nhà mạng trong việc xây dựng hạ tầng số ít phát thải hơn nhưng vẫn đảm bảo độ tin cậy vận hành.
Song song với đó, sự hội tụ giữa viễn thông, điện toán đám mây và AI đang thúc đẩy các nhà mạng hợp tác sâu hơn với các nhà cung cấp hạ tầng số siêu quy mô.
Tại Singapore, nhà mạng Singtel phát triển TTDL Nxera DC Tuas nhằm phục vụ các tác vụ AI và điện toán hiệu năng cao, đồng thời tối ưu hiệu quả năng lượng thông qua thiết kế cơ sở hạ tầng tiên tiến và các công nghệ quản lý thông minh.
Trong khi đó, Tập đoàn viễn thông NTT Group của Nhật Bản đang gắn kế hoạch mở rộng TTDL với các mục tiêu khử carbon, bao gồm sử dụng năng lượng tái tạo và thiết kế cơ sở vật chất hiệu suất cao.
Công ty NTT DOCOMO Business cũng đã giới thiệu nền tảng Green Nexcenter nhằm hỗ trợ vận hành TTDL phát thải thấp, đáp ứng nhu cầu hạ tầng của kỷ nguyên AI.
Nhìn tổng thể, ngành viễn thông châu Á đang chuyển mình từ vai trò nhà cung cấp kết nối truyền thống sang vị thế trung tâm của quá trình chuyển đổi số và chuyển đổi năng lượng.
Trong kỷ nguyên AI, năng lực cạnh tranh của các nhà mạng sẽ không chỉ được đo bằng tốc độ hay độ phủ sóng, mà còn bởi khả năng xây dựng hạ tầng số hiệu quả, thông minh và bền vững hơn.
Hiệu quả năng lượng: Lợi thế cạnh tranh trong nền kinh tế AI
Khi mạng viễn thông chuyển mình thành các nền tảng điện toán phân tán phục vụ khối lượng công việc AI của doanh nghiệp (DN), yếu tố bền vững đang trở thành một tiêu chí cạnh tranh quan trọng không kém hiệu suất kết nối.
Các DN theo đuổi chuyển đổi số giờ đây không chỉ đánh giá nhà cung cấp dựa trên tốc độ, độ phủ sóng hay độ ổn định mạng, mà còn quan tâm ngày càng nhiều tới mức phát thải carbon, khả năng sử dụng năng lượng tái tạo và tính minh bạch trong vận hành hạ tầng số.
Xu hướng này được dự báo sẽ còn rõ nét hơn trong kỷ nguyên 6G, nơi trí tuệ mạng và hiệu quả năng lượng được tích hợp ngay từ cấp độ kiến trúc hạ tầng.
Thay vì chỉ tập trung mở rộng dung lượng và tốc độ, các thế hệ mạng tương lai sẽ ưu tiên khả năng tự tối ưu, phân bổ tài nguyên thông minh và giảm mức tiêu thụ điện năng trên toàn hệ sinh thái kết nối.
Trong bối cảnh đó, những nhà khai thác sớm đầu tư vào tự động hóa, ảo hóa hạ tầng và tích hợp năng lượng tái tạo đang tạo lợi thế chiến lược cho giai đoạn phát triển tiếp theo của ngành viễn thông.
Khi AI ngày càng trở thành lớp nền của nền kinh tế số, năng lực xây dựng các mạng lưới thông minh, hiệu quả và phát thải thấp sẽ quyết định vị thế cạnh tranh của các nhà mạng trong kỷ nguyên kết nối mới./.
Tài liệu tham khảo
[1] https://www.telecomreviewasia.com/news/featured-articles/28979-powering-the-ai-era-why-energy-efficiency-is-becoming-a-telecom-priority-in-asia/
[2] https://www.telecomreviewasia.com/news/industry-news/14025-globe-telecom-targets-100-renewable-energy-for-3000-cell-sites-by-2028/.