Để thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, Trung Quốc đang đầu tư mạnh vào các công nghệ số như trí tuệ nhân tạo (AI) và điện toán đám mây, kéo theo nhu cầu cấp thiết về việc xây dựng các trung tâm dữ liệu quy mô lớn. Tuy nhiên, những “trung tâm” này tiêu thụ một lượng điện năng khổng lồ và sử dụng hàng trăm nghìn lít nước mỗi ngày để tản nhiệt. Nhằm giải quyết bài toán năng lượng và nguồn nước, Trung Quốc đang thử nghiệm một giải pháp đầy táo bạo: đặt trung tâm dữ liệu dưới đáy biển. Dự kiến vào tháng 6/2025, một trung tâm dữ liệu dưới nước sử dụng năng lượng gió sẽ bắt đầu hoạt động cách bờ biển Thượng Hải khoảng 9,6 km.
Trung tâm dữ liệu đóng vai trò lưu trữ thông tin và thực hiện các phép tính phức tạp cho doanh nghiệp. Hoạt động liên tục của các máy chủ dày đặc khiến chúng tiêu thụ lượng điện và nước rất lớn, đồng thời thải ra nhiệt lượng dư thừa có thể gây hỏng hóc thiết bị và mất mát dữ liệu. Do đó, hệ thống làm mát liên tục là yếu tố sống còn.
Ước tính khoảng 40% điện năng tiêu thụ của một trung tâm dữ liệu thông thường được dùng cho việc làm mát. Phần lớn năng lượng này được sử dụng để làm lạnh nước, sau đó phun vào không khí lưu thông quanh máy chủ hoặc bay hơi gần đó để giảm nhiệt độ. Nguồn nước có thể lấy từ lòng đất, sông hồ lân cận hoặc nước thải tái chế. Ngược lại, trung tâm dữ liệu dưới biển sử dụng các ống dẫn để bơm trực tiếp nước biển qua bộ tản nhiệt phía sau các giá đỡ máy chủ, hấp thụ và tản nhiệt một cách tự nhiên.
Theo tờ China Daily, trung tâm dữ liệu dưới biển sâu (UDC) về cơ bản là các module máy chủ kín áp được đặt dưới đáy biển. Chúng kết nối với đất liền thông qua cáp quang và cáp điện, tận dụng nước biển lạnh như một chất làm mát tự nhiên thay vì dựa vào các hệ thống làm lạnh tiêu thụ nhiều điện năng. Nước biển liên tục hấp thụ nhiệt từ thiết bị, loại bỏ nhu cầu sử dụng điều hòa không khí và giảm đáng kể chi phí làm mát.
Bên trong mỗi khoang dưới biển, các điều kiện được tối ưu hóa: máy chủ được đặt trong buồng kín khí, chứa đầy nitơ trong môi trường không oxy, ít bụi và nhiệt độ thấp ổn định. Môi trường ổn định giúp giảm thiểu tình trạng hao mòn và ăn mòn thiết bị điện tử. Dự án thử nghiệm Project Natick của Microsoft cho thấy máy chủ dưới nước có tỷ lệ hỏng hóc chỉ bằng 1/8 so với máy chủ trên đất liền. Đại dương không chỉ làm mát phần cứng mà còn cung cấp một môi trường yên tĩnh, được kiểm soát để nó hoạt động tối ưu. Hơn nữa, việc đặt trung tâm dữ liệu ngoài khơi giúp giải phóng không gian đất liền và giảm thiểu các rủi ro vật lý.
Công ty Hailanyun (HiCloud), đơn vị đứng sau dự án trung tâm dữ liệu Thượng Hải, cho biết Học viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông Trung Quốc đánh giá dự án của họ tiêu thụ điện năng ít hơn 30% so với trung tâm dữ liệu trên đất liền nhờ hệ thống làm mát tự nhiên. Trung tâm Thượng Hải cũng sẽ kết nối với một trang trại điện gió ngoài khơi, dự kiến cung cấp 97% năng lượng cho hoạt động của nó.
Theo ông Li Langping, phát ngôn viên của Hailanyun, giai đoạn đầu tiên của dự án được thiết kế với 198 giá đỡ máy chủ, đủ để chứa từ 396 đến 792 máy chủ hỗ trợ AI. Dự kiến đi vào hoạt động từ tháng 9/2025, trung tâm này sẽ cung cấp đủ sức mạnh tính toán để hoàn thành huấn luyện GPT-3.5, mô hình ngôn ngữ lớn mà OpenAI phát hành năm 2022, và sử dụng để tinh chỉnh ChatGPT trong vòng một ngày. Tuy nhiên, quy mô của trung tâm Thượng Hải vẫn còn nhỏ so với các trung tâm dữ liệu trên đất liền, vốn thường có tới 3.000 giá tiêu chuẩn.
Dự án trị giá 223 triệu USD tại Thượng Hải của Hailanyun tiếp nối công nghệ mà Microsoft đã tiên phong hơn một thập kỷ trước thông qua dự án Natick, đặt một khoang chứa hơn 800 máy chủ ở độ sâu 35,7 mét dưới đáy biển Scotland. Hailanyun đặt mục tiêu vượt qua các công ty Mỹ trong lĩnh vực này. Nếu dự án Thượng Hải thành công, công ty sẽ tiến tới triển khai trung tâm dữ liệu dưới biển chạy bằng điện gió ngoài khơi ở quy mô lớn.
Mặc dù trung tâm dữ liệu dưới nước mang lại nhiều lợi ích rõ ràng, một số chuyên gia vẫn bày tỏ lo ngại, đặc biệt về những tác động môi trường tiềm tàng. Các nhà nghiên cứu của Microsoft phát hiện khoang chứa máy chủ gây ra tình trạng ấm lên cục bộ dưới biển, dù tác động tương đối hạn chế.
Một số nhà nghiên cứu khác cho rằng trung tâm dữ liệu chìm có thể gây hại cho đa dạng sinh học dưới nước trong các đợt nắng nóng, khi nhiệt độ đại dương tăng cao bất thường. Trong những trường hợp đó, nước thải ra từ trung tâm sẽ ấm hơn và chứa ít oxy hơn. Một nghiên cứu năm 2024 còn chỉ ra rằng trung tâm dữ liệu dưới biển có thể bị phá hủy bởi tiếng ồn từ hệ thống loa dưới nước, làm dấy lên lo ngại về các cuộc tấn công ác ý bằng âm thanh.
Liệu trung tâm dữ liệu dưới đáy biển có phải là giải pháp bền vững cho tương lai của ngành công nghiệp dữ liệu? Câu trả lời vẫn còn bỏ ngỏ, nhưng những nỗ lực tiên phong như dự án của Hailanyun chắc chắn sẽ mở đường cho những đổi mới sáng tạo hơn nữa trong lĩnh vực này.
Admin
Nguồn: VnExpress
