image Thứ Ba, 20/10/2026

Công nghệ mới giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng của AI tới 1.000 lần

Hoàng Hà

01/08/2024

Chia sẻ

Bước đột phá này thể hiện tiến bộ nhảy vọt lớn trong nỗ lực tìm kiếm các ứng dụng AI tiết kiệm năng lượng hơn...

Công nghệ mới giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng của AI tới 1.000 lần

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Minnesota Twin Cities (Hoa Kỳ) đã phát triển một thiết bị phần cứng tiên tiến có thể giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng của các mô hình AI xuống ít nhất 1.000 lần.

GIẢI QUYẾT NHU CẦU NĂNG LƯỢNG CỦA AI

Với các ứng dụng AI ngày càng phổ biến, cả thế giới đang đứng trước nhu cầu cấp thiết phải nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng mà không ảnh hưởng đến hiệu suất hoặc chi phí leo thang.

Các quy trình AI truyền thống tiêu thụ một lượng lớn năng lượng bằng cách liên tục truyền dữ liệu giữa logic (xử lý) và bộ nhớ (lưu trữ).

Mô hình mới của Đại học Minnesota, được gọi là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tính toán (CRAM), giải quyết vấn đề này bằng cách giữ dữ liệu trong bộ nhớ để xử lý.

Yang Lv, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Khoa Kỹ thuật Điện và Máy tính,  tác giả chính của nghiên cứu, giải thích: “Công trình này là minh chứng thử nghiệm đầu tiên về CRAM, trong đó dữ liệu có thể được xử lý hoàn toàn trong mảng bộ nhớ mà không cần phải rời khỏi mạng lưới nơi máy tính lưu trữ thông tin”.

CRAM: NHÂN TỐ THAY ĐỔI CUỘC CHƠI VỀ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG BẰNG AI

Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) dự đoán mức tiêu thụ năng lượng AI sẽ tăng gấp đôi từ 460 terawatt giờ (TWh) vào năm 2022 lên 1.000 TWh vào năm 2026, tương đương với tổng mức tiêu thụ điện của Nhật Bản.

Máy gia tốc suy luận học máy dựa trên CRAM có thể đạt được mức cải thiện năng lượng lên tới 1.000 lần, với một số ứng dụng cho thấy mức tiết kiệm năng lượng là 2.500 và 1.700 lần so với các phương pháp truyền thống.

Nhóm liên ngành, bao gồm các chuyên gia từ vật lý, khoa học vật liệu, khoa học máy tính và kỹ thuật, đã phát triển công nghệ này từ năm 2003.

Nghiên cứu này dựa trên công trình được cấp bằng sáng chế về Mối nối đường hầm từ tính (MTJ), các thiết bị có cấu trúc nano được sử dụng trong ổ cứng, cảm biến và các hệ thống vi điện tử khác, bao gồm Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên từ tính (MRAM).

CRAM tận dụng những tiến bộ này để thực hiện tính toán trực tiếp trong các ô nhớ, loại bỏ việc truyền dữ liệu chậm và tốn nhiều năng lượng điển hình của các kiến ​​trúc truyền thống.

PHÁ VỠ NÚT CỔ CHAI VON NEUMANN

Hầu hết các hệ thống máy tính hiện đại đều được xây dựng trên cái được gọi là kiến ​​trúc Von Neumann, trong đó các hệ thống logic và bộ nhớ con được tách biệt. Khi hoạt động, dữ liệu chuyển qua lại giữa các mô-đun bộ nhớ và bộ xử lý. Đây cũng là nền tảng vận hành cơ bản của máy tính ngày nay.

Kiến trúc CRAM khắc phục được nút cổ chai của kiến ​​trúc von Neumann truyền thống, trong đó tính toán và bộ nhớ là những thực thể riêng biệt.

“CRAM rất linh hoạt”, Ulya Karpuzcu, Phó Giáo sư và chuyên gia về kiến ​​trúc điện toán cho biết, “tính toán có thể được thực hiện ở bất kỳ vị trí nào trong mảng bộ nhớ”.

Tính linh hoạt này cho phép CRAM đáp ứng nhu cầu hiệu suất của các thuật toán AI khác nhau một cách hiệu quả hơn so với các hệ thống truyền thống.

AI đang đặt gánh nặng lên hệ thống năng lượng. Nguồn năng lượng tái tạo được cho là phần nào giải quyết thách thức này
AI đang đặt gánh nặng lên hệ thống năng lượng. Nguồn năng lượng tái tạo được cho là phần nào giải quyết thách thức này

CRAM sử dụng ít năng lượng hơn đáng kể so với các thiết bị bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) hiện tại dựa vào nhiều bóng bán dẫn để lưu trữ dữ liệu.

Nhóm của Đại học Minnesota hiện đang hợp tác với các nhà lãnh đạo ngành bán dẫn để mở rộng quy mô trình diễn và sản xuất phần cứng cần thiết nhằm giảm mức tiêu thụ năng lượng AI trên quy mô lớn hơn.

Sự phát triển của công nghệ CRAM thể hiện một bước tiến vượt bậc hướng tới điện toán AI bền vững. Chưa dừng lại, con số 1.000 lần mới chỉ là mức tối thiểu. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm CRAM trên tác vụ phân loại chữ số viết tay MNIST và kết quả cho thấy nó "tiết kiệm năng lượng và thời gian lần lượt là 2.500 lần và 1.700 lần so với hệ thống xử lý gần bộ nhớ tại node công nghệ 16 nm".

Bằng cách giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng AI trong khi vẫn duy trì hiệu suất cao, sự đổi mới này hứa hẹn sẽ đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ứng dụng AI và mở đường cho một tương lai hiệu quả hơn và thân thiện với môi trường hơn.


Trung Quốc phát triển internet vệ tinh, thu hẹp khoảng cách với Starlink của Elon Musk

Trung Quốc vừa đạt bước tiến trong việc mở rộng vùng phủ sóng Internet vệ tinh do nước này tự phát triển tới các khu vực địa cực, qua đó tiến gần hơn tới mục tiêu tự chủ liên lạc tại những nơi có điều kiện kết nối đặc biệt khó khăn...

15:36 20/10/2026
Singapore thúc đẩy thương mại hóa công nghệ lượng tử

Singapore đang chuyển trọng tâm phát triển công nghệ lượng tử từ nghiên cứu sang thử nghiệm ứng dụng, với sự tham gia của doanh nghiệp quốc tế, mạng lưới startup và nguồn đầu tư của chính phủ.

09:58 19/10/2026
Công nghệ số đi vào công trình xanh, giao thông xanh Việt Nam

Tuần lễ Công trình Xanh và Giao thông Xanh Việt Nam 2026 sẽ diễn ra ngày 8–9/12 tại Hà Nội, tập trung kết nối công nghệ, giải pháp và nguồn lực thúc đẩy chuyển đổi xanh trong ngành xây dựng và giao thông...

12:28 16/10/2026
Kết nối dữ liệu, thúc đẩy ứng dụng công nghệ số trong nông nghiệp

Hà Nội định hướng hỗ trợ nông dân, hợp tác xã ứng dụng công nghệ số theo hướng thực hành trực tiếp, xuất phát từ nhu cầu sản xuất thực tế. Thành phố đặt mục tiêu kết nối dữ liệu, giảm kê khai trùng lặp và chi phí cho người sản xuất…

08:57 15/10/2026
Việt Nam tăng vai trò trong chuỗi cung ứng bán dẫn khi nhu cầu AI gia tăng

Xuất khẩu chất bán dẫn của Việt Nam tăng trưởng kép 31,8% mỗi năm trong giai đoạn 2006–2025. Trong bối cảnh AI và trung tâm dữ liệu thúc đẩy nhu cầu chip, vị trí của Việt Nam trong chuỗi cung ứng khu vực cũng đặt ra yêu cầu cao hơn về kết nối và logistics…

08:48 14/10/2026
Doanh nghiệp kết nối năng lực công nghệ, mở rộng cơ hội hợp tác Việt - Hàn

Thỏa thuận hợp tác giữa CMC và LOTTE Innovate góp phần tăng cường kết nối giữa các doanh nghiệp công nghệ Việt Nam và Hàn Quốc, đồng thời mở ra triển vọng phát triển kinh doanh cho hai bên.

08:47 14/10/2026
DBV và CMC Cyber Security hợp tác toàn diện, kết nối công nghệ và bảo hiểm

Việc kết hợp năng lực của một tập đoàn bảo hiểm với một tập đoàn công nghệ được kỳ vọng sẽ mở ra những giải pháp bảo vệ toàn diện hơn, thuận tiện hơn, đồng thời góp phần thúc đẩy các mô hình bảo hiểm gắn với công nghệ và chuyển đổi số tại Việt Nam.

17:24 09/10/2026
Phía sau chiến lược “hoạt hình hóa” công cụ AI của OpenAI, Meta và Anthropic

OpenAI, Meta và Anthropic đang gắn các công cụ và tác nhân trí tuệ nhân tạo (AI) với những nhân vật hoạt hình dễ thương, trong nỗ lực khiến công nghệ trở nên gần gũi và dễ tiếp cận hơn với người dùng…

14:21 06/10/2026
Google đưa chip AI lên quỹ đạo, thúc đẩy trung tâm dữ liệu trong không gian

Alphabet đưa các chip AI do Google tự phát triển lên quỹ đạo bằng tên lửa Falcon 9 của SpaceX, trong bước thử nghiệm đầu tiên nhằm triển khai tham vọng xây dựng hạ tầng điện toán AI trong không gian...

11:29 02/10/2026
Tổng thống Trump ra mắt America.gov, cổng dịch vụ chính phủ Mỹ tích hợp AI

Nền tảng tích hợp công nghệ AI này đóng vai trò như một đầu mối duy nhất, hỗ trợ người dân tìm kiếm thông tin và tiếp cận các dịch vụ của chính quyền liên bang một cách thuận tiện.

09:58 01/10/2026