Khi cơn khát nước của các trung tâm dữ liệu AI đối mặt với thực tế sa mạc Arizona

Một khối khổng lồ màu xám vươn lên từ sa mạc. Bên trong, các kỹ sư tạo ra sức mạnh đằng sau điện thoại, máy tính, thiết bị gia dụng, dịch vụ phát trực tuyến, công cụ tìm kiếm, chatbot và các ứng dụng mã hóa của chúng ta. Khu phức hợp này vừa rộng lớn vừa thấp tè, bị lu mờ bởi những ngọn núi bao quanh và có cảm giác như tận cùng. Tôi lái xe qua tòa nhà này đến tòa nhà khác, rồi mặt đất mở ra nơi các đội xây dựng đang đào bới để một tòa nhà thứ ba mọc lên. Có bãi đậu xe này đến bãi đậu xe khác. Có một bô đất trống ở phía bên kia đường, đầy ô tô và xe bán đồ ăn thỉnh thoảng xuất hiện để phục vụ hàng nghìn công nhân đang bận rộn biến vùng đất rộng lớn này thành khu công nghiệp. Bụi bặm ngập tràn bầu không khí.

Tôi đứng trước vị cứu tinh của nền kinh tế Arizona. Giống như mọi vị thần vĩ đại, nó đòi hỏi sự hy sinh. Ở sa mạc, không có gì quý giá hơn nước, và nước là thứ phải được dâng hiến - gần 5 triệu gallon mỗi ngày, từ nguồn cung cấp đô thị của Phoenix. Sự cống hiến đó hoàn toàn xứng đáng.

Tất cả những điều này là thành quả của Công ty Sản xuất Chất bán dẫn Đài Loan (TSMC), nhà sản xuất vi mạch hàng đầu thế giới. Hoạt động của họ tại Arizona là kết quả của canh bạc trước đại dịch mà thành phố Phoenix thực hiện nhằm vực dậy nền kinh tế trì trệ chưa bao giờ thực sự hồi phục sau cuộc Đại suy thoái. Giờ đây, nhà máy của TSMC sừng sững ở ngoại ô thành phố.

TSMC là một câu chuyện thành công mà một số lãnh đạo địa phương có thể hy vọng lặp lại với các dự án phát triển trung tâm dữ liệu siêu lớn. Tiến trình này có vẻ tự nhiên: Bang Grand Canyon không chỉ là quê hương của nhà máy sản xuất chip lớn nhất ở phía bên này Thái Bình Dương mà còn có 172 trung tâm dữ liệu, và không bên nào vấp phải nhiều sự phản đối. Nhưng các dự án phát triển mới, lớn hơn đang được đề xuất từ Phoenix đến Tucson đòi hỏi nhiều hơn về mọi thứ - nhiều nước hơn, nhiều điện hơn, nhiều đất đai hơn - vượt quá mức người dân Arizona sẵn sàng trao đi. Nơi TSMC được đón nhận bằng vòng tay rộng mở và làn sóng trung tâm dữ liệu đầu tiên phần lớn bị phớt lờ, các dự án phát triển mới đang phải đối mặt với phản ứng dữ dội hàng loạt ở Arizona, nơi một liên minh cư dân cơ sở, ngạc nhiên thay lại mang tính lưỡng đảng, đã đoàn kết chống lại các trung tâm dữ liệu.

Giờ đây, tiểu bang có chữ C thứ sáu, Christine Mackay, một người gốc Arizona, chia sẻ với tôi. Đó là "Chips" (Chip).

Chữ C thứ sáu

Khi thực hiện bài viết này, tôi đã nói chuyện với các nhà hoạt động địa phương và nhà phát triển kinh tế, các quan chức được bầu và những cử tri tức giận của họ. Tôi đã tham gia các cuộc họp hội đồng thành phố, nơi mọi người xếp hàng từng tá để lên tiếng phản đối các dự án trung tâm dữ liệu, và trong những ngôi nhà ngoại ô ấm cúng, nơi các nhóm gắn kết gồm những người xa lạ trước đây kể cho tôi nghe về cuộc đấu tranh đã đưa họ đến với nhau. Tôi đã nghiên cứu kỹ các bản đồ về cảnh quan khô cằn, nứt nẻ của Arizona cùng với những người bình thường, trong hai năm qua, đã tự biến mình thành chuyên gia về quy hoạch, sử dụng đất và tiêu thụ nước để họ có thể hiểu được con quái vật mà họ đang cố gắng chiến đấu. Người dân địa phương ở cả hai bên cuộc tranh luận này đều tuyên bố muốn điều tương tự: một Arizona tốt đẹp hơn, thịnh vượng hơn. Tuy nhiên, tầm nhìn của họ để đạt được điều đó lại hoàn toàn trái ngược nhau.

Ở Arizona và những nơi khác, các nhà phát triển trung tâm dữ liệu đã cố gắng chiếm được cảm tình của người dân địa phương bằng cách đưa ra những lời hứa hấp dẫn về việc làm, doanh thu thuế và cơ sở hạ tầng mà họ sẽ mang theo. Tất cả những gì họ đổi lại chỉ là nước - và họ thề rằng, lượng nước không nhiều như bạn tưởng. Một số trung tâm dữ liệu siêu lớn, như cơ sở của Google tại The Dalles, Oregon, sử dụng khoảng 1,5 triệu gallon một ngày, bằng khoảng một phần ba lượng tiêu thụ của khu phức hợp TSMC tại Arizona trong cùng khoảng thời gian đó. Tuy nhiên, những lời trấn an đó vẫn chưa đủ để xoa dịu người dân Arizona, những người giờ đây phải đối mặt với thực tế là tiểu bang sẽ sớm mất quyền tiếp cận gần 30% lượng nước nhận được từ sông Colorado.

Ngay cả bây giờ, khi mọi người trên khắp cả nước cảm thấy chán nản với AI và chống lại các trung tâm dữ liệu trong cộng đồng của họ, hoạt động của TSMC tại Arizona vẫn diễn ra suôn sẻ mà không gặp phải sự phản đối đáng kể nào. Thế nhưng, thật không thể hiểu tại sao người dân Arizona lại phản đối mạnh mẽ việc phát triển trung tâm dữ liệu mới nếu không hiểu trước lý do tại sao họ lại háo hức chào đón TSMC, mặc dù cả hai ngành công nghiệp đều phải vật lộn với vấn đề đã đeo bám Arizona kể từ khi thành lập: Không có đủ nước.

Miễn là mọi người còn nhớ, việc kinh doanh ở Arizona xoay quanh "năm chữ C" truyền thống: gia súc (cattle), đồng (copper), bông (cotton), cam chanh (citrus) và khí hậu (climate) - một thuật ngữ chung cho mùa đông ôn hòa, dễ chịu của vùng này, mà người dân địa phương cho biết thường bù đắp nhiều hơn cho những tháng mùa hè oi bức.

Sự phát triển của TSMC theo một nghĩa nào đó là công sức của Mackay. Với tư cách là người đứng đầu văn phòng phát triển kinh tế của Phoenix, bà đã đi đầu nỗ lực đưa gã khổng lồ Đài Loan đến với Sa mạc Sonoran. Vào năm 2020, khi nền kinh tế toàn cầu gần như đóng cửa, TSMC đã đưa ra thông báo. Những lực lượng tương tự đã khiến thế giới phải ngưng trệ đã tạo ra nhu cầu thậm chí còn lớn hơn đối với các sản phẩm của TSMC, và để đáp lại, TSMC sẽ mở một xưởng đúc chất bán dẫn tiên tiến - được gọi là "fab" trong thuật ngữ ngành - tại Phoenix. Ban đầu, TSMC dự đoán họ sẽ rót 12 tỷ USD vào nền kinh tế Arizona đến năm 2029. Kể từ đó, chi phí dự kiến của TSMC tại tiểu bang này đã phình to lên tới 265 tỷ USD, con số mà công ty ca ngợi là khoản đầu tư trực tiếp nước ngoài lớn nhất trong lịch sử nước Mỹ.

TSMC vừa hoàn thiện nhà máy fab thứ hai của mình tại một khu vực trước đây vốn hoang vắng ở phía bắc Phoenix, với nhà máy thứ ba đang được xây dựng và các kế hoạch cho một số nhà máy khác đang được tiến hành. Quá trình xây dựng này đã được chuẩn bị trong hơn một thập kỷ. TSMC bắt đầu tìm kiếm địa điểm tại Mỹ vào năm 2016. Năm đó, Mackay cho biết công ty đã đưa ra yêu cầu đề xuất thông qua một mật danh. Không ai giành chiến thắng.

"Chúng tôi không phải là nhóm chấp nhận câu trả lời là không," Mackay tự hào nói. Văn phòng của bà đã hỏi các giám đốc điều hành TSMC rằng họ nghĩ Arizona đang thiếu những gì, và sau đó dành ba năm tiếp theo để giải quyết những lo ngại của họ. Vào năm 2019, Phoenix đã cử một phái đoàn đến Đài Loan để chia sẻ kế hoạch phát triển mới cho một công viên khoa học và công nghệ, hạt nhân của kế hoạch này sẽ là một nhà máy, lý tưởng nhất là một trong các nhà máy fab của TSMC. "Họ đồng ý rằng họ cần quay lại và xem xét lại Phoenix," Mackay nói với tôi. Nhóm của bà đã cho họ xem hai địa điểm: Laveen, Arizona, một vùng ngoại ô phía tây nam Phoenix, và ngay phía bắc thành phố, một khu vực chưa phát triển có diện tích khoảng bằng Manhattan mang tên Biscuit Flats, được đặt tên như vậy vì, theo Mackay kể, "nó tròn và phẳng như một chiếc bánh quy".

"Ngay ngày hôm đó," bà nhớ lại, "họ nói, 'Điều này có thể hiệu quả.'"

Tiếp theo là một làn sóng phát triển chưa từng có trong lịch sử tiểu bang. TSMC đã mang lại hơn 3.500 việc làm cho tiểu bang, và cả một nền kinh tế đã mọc lên để hỗ trợ hoạt động của công ty tại Arizona. Giống như ở Đài Loan - nơi công ty chiếm gần một phần mười tổng sản phẩm quốc nội của Đài Loan - TSMC đã trở thành, nếu không phải là trung tâm của vũ trụ, thì ít nhất cũng là một thiên hà của riêng mình. Công ty kiểm soát khoảng 70% thị trường chip toàn cầu, và các hợp đồng với Apple và Nvidia chỉ tính riêng đã chiếm hơn một phần ba doanh thu hàng năm của họ. (Apple và Nvidia tự thiết kế chip nhưng họ không sản xuất chúng. Thay vào đó, quy trình sản xuất phức tạp được thuê ngoài phần lớn cho TSMC).

TSMC đã thay đổi nhiều vùng của Phoenix - cảnh quan, các ngành công nghiệp của nơi đây - và nó đã mang lại việc làm cùng sự thịnh vượng. Người dân địa phương lo sợ rằng các dự án phát triển trung tâm dữ liệu siêu lớn mới sẽ làm được điều trước nhưng không làm được điều sau, tiêu thụ tài nguyên trong khi đóng góp rất ít cho cộng đồng. Mackay, người đã làm việc với tư cách là nhà phát triển kinh tế hơn 30 năm, đã không gặp phải sự phản đối đáng kể nào khi bà giúp thu hút các dự án phát triển trung tâm dữ liệu trong quá khứ. "10 trung tâm dữ liệu đầu tiên tôi làm trông giống như những tòa nhà văn phòng xinh xắn," bà nói.

Các dự án phát triển mới được đề xuất không hề đẹp đẽ hay nhỏ bé. Nơi các trung tâm dữ liệu trước đây không gây chú ý, các cơ sở siêu lớn mà các nhà phát triển muốn xây dựng ở Arizona - thường là trên đất nông trại nông thôn hoặc đất sa mạc - vừa lớn vừa không phù hợp.