Nhu cầu AI có thể khiến mạng 5G nhiều quốc gia phải thiết kế lại

Nhu cầu sử dụng AI đòi hỏi đường tải lên băng thông lớn, trong khi phần lớn mạng 5G hiện chỉ dành khoảng 10% cho đường tải lên.

"Lưu lượng AI đang viết lại nguyên tắc thiết kế mạng", Ookla nhận định trong báo cáo mới công bố dựa trên dữ liệu mạng di động từ 22 thị trường lớn ở Bắc Mỹ, châu Âu, châu Á - Thái Bình Dương, Trung Đông và Mỹ Latinh.

Theo đơn vị đứng sau công cụ Speedtest, các mạng di động được xây dựng dựa trên giả định đã đúng trong nhiều thập kỷ: người dùng chủ yếu tiêu thụ nội dung thay vì tạo ra dữ liệu. Vì vậy, hầu hết mạng 5G hiện phân bổ khoảng 90% dung lượng cho tải xuống và 10% cho tải lên.

Tuy nhiên, AI đang làm thay đổi hoàn toàn mô hình. Khi người dùng gửi một câu lệnh tới mô hình ngôn ngữ lớn (LLM), toàn bộ ngữ cảnh gồm văn bản, hình ảnh hoặc tài liệu phải được truyền lên máy chủ trước khi hệ thống có thể xử lý, phản hồi. Với tác nhân AI, trợ lý giọng nói hay ứng dụng thực tế tăng cường (AR), thiết bị còn liên tục gửi dữ liệu cảm biến, âm thanh và hình ảnh lên đám mây theo thời gian thực.

Dẫn báo cáo Ericsson Mobility Report, Ookla cho biết lưu lượng từ LLM dạng văn bản hiện có tỷ lệ khoảng 29% tải lên và 71% tải xuống. Với AI hội thoại bằng giọng nói và AI tác tử, tỷ lệ này gần đạt mức cân bằng 50-50, trong khi các ứng dụng AR và AI đa phương thức có khoảng 40% lưu lượng là tải lên. Hiệp hội Di động Toàn cầu GSMA cũng dự báo tỷ trọng lưu lượng tải lên trong tổng lưu lượng dữ liệu di động có thể đạt 25-35% vào năm 2040 trong các kịch bản AI tăng trưởng trung bình và cao.

Không chỉ thay đổi cấu trúc lưu lượng, AI còn được dự báo trở thành nguồn tạo lưu lượng lớn nhất trên Internet trong chưa đầy một thập kỷ tới. Theo GSMA, lưu lượng cho nhu cầu AI toàn cầu sẽ tăng trưởng kép 73% mỗi năm trong giai đoạn 2025-2033 và vượt lưu lượng mạng truyền thống vào năm 2031.

Trong khi các yếu tố này không ảnh hướng lớn đến cấu trúc của mạng Internet cố định, Ookla cho rằng chúng có thể khiến các kịch bản xây dựng mạng lưới 5G trước đây không còn chính xác. Theo đó, người dùng không chỉ tiêu thụ dữ liệu mà ngày càng tạo ra lượng dữ liệu lớn để phục vụ AI. Các phiên kết nối không còn có điểm bắt đầu và kết thúc rõ ràng như trước do các tác nhân AI có thể hoạt động liên tục cả khi người dùng không tương tác. Ngoài ra, mô hình lưu lượng trở nên khó dự báo hơn nhiều do AI có thể phát sinh lượng dữ liệu lớn bất cứ lúc nào thay vì theo các cách sử dụng truyền thống.

Trong khi đó, năng lực tải lên của mạng di động chưa theo kịp nhu cầu. Phân tích của Ookla cho thấy từ năm 2023, tỷ lệ dung lượng dành cho đường tải lên hầu như đi ngang hoặc giảm tại 12 trong số 22 thị trường được khảo sát. Indonesia có tỷ lệ dung lượng dành cho tải lên cao nhất với 23,9%, tiếp theo là Đức (15,6%) và Thái Lan (14,2%). Trong khi đó, các nhà mạng Mỹ dành 5,1% dung lượng cho tải lên, thấp nhất trong nhóm khảo sát.

Tốc độ đường tải lên tính theo phương pháp trung vị tại 22 thị trường trong khảo sát của Ookla năm 2025. Ảnh chụp màn hình

Theo Ookla, họ có thể đáp ứng được yêu cầu của các ứng dụng AI văn bản và AI giọng nói hiện nay, nhưng phần lớn chưa đáp ứng được tốc độ tải lên tối thiểu 20 Mbps cho các ứng dụng AR và AI đa phương thức.

Bên cạnh băng thông, độ trễ cũng trở thành yếu tố quyết định trải nghiệm AI. Dữ liệu của Ookla cho thấy trong điều kiện hoạt động bình thường, 18 trong số 22 thị trường đạt mục tiêu độ trễ dưới 50 ms cho AI văn bản và 13 thị trường dưới 40 ms đối với AI giọng nói. Tuy nhiên, chưa có thị trường nào đáp ứng được ngưỡng dưới 10 mili giây cần thiết để vận hành ổn định các thiết bị AR.

Để đáp ứng xu hướng, ngành viễn thông được dự báo bước vào chu kỳ đầu tư mới. Ookla dẫn các ước tính cho thấy các nhà mạng toàn cầu có thể chi khoảng 1.300 tỷ USD trong giai đoạn 2024-2030 để mở rộng hạ tầng và xây dựng kiến trúc mạng phù hợp với AI. Song song, AI cũng được đưa vào vận hành mạng. Khoảng 40% nhà mạng trên thế giới đã triển khai hoặc thử nghiệm thương mại các hệ thống mạng tự trị dựa trên tác tử AI, trong khi 34% khác dự kiến triển khai trong vòng hai năm tới.

Theo Ookla, các tác vụ AI đều có yêu cầu mạng khác nhau nên không tồn tại một mô hình hạ tầng phù hợp cho mọi trường hợp. AI văn bản, AI giọng nói, AI đa phương thức hay tác nhân AI đều đặt ra những yêu cầu riêng về băng thông, độ trễ và độ ổn định kết nối. Điều này buộc các nhà mạng phải chuyển từ tư duy tối ưu hóa cho việc xem video và tải nội dung sang thiết kế mạng phục vụ AI ngay từ đầu.

Ngoài ra, các chuyên gia cũng đánh giá vẫn còn nhiều yếu tố có thể làm thay đổi nhu cầu tải lên của các ứng dụng AI trong tương lai. Một trong những kịch bản dễ xảy ra nhất là tỷ lệ tác vụ AI được xử lý trực tiếp trên thiết bị thay vì gửi lên đám mây. Mô hình Private Cloud Compute của Apple được xem là tín hiệu đầu tiên cho xu hướng kết hợp này, giúp các dữ liệu có thể được xử lý ngay trên máy thay vì phải tải lên đám mây.

Đo tốc độ mạng 5G tại Việt Nam bằng ứng dụng i-Speed, tháng 10/2025. Ảnh: Lưu Quý

Theo chuyên gia, điều này cũng có thể tạo ra khoảng cách mới giữa các nhóm người dùng. Những người sở hữu thiết bị có bộ xử lý AI mạnh sẽ ít phụ thuộc vào chất lượng mạng hơn, trong khi người dùng các thiết bị giá rẻ sẽ càng phụ thuộc vào đường tải lên của mạng di động.

Các công nghệ nén dữ liệu mới có thể giúp giảm áp lực lên mạng, đặc biệt với ứng dụng AI xử lý hình ảnh hoặc video theo thời gian thực. Tuy vậy, Ookla cho rằng còn quá sớm để kết luận nhu cầu tải lên trong tương lai tăng đến mức nào, bởi phụ thuộc vào tốc độ phát triển của AI trên thiết bị, năng lực xử lý của phần cứng cũng như các công nghệ tối ưu truyền dữ liệu trong những năm tới.

Lưu Quý (theo vnexpress)