Nắng nóng đe dọa trung tâm dữ liệu AI toàn cầu

AI đối mặt bài toán sống còn khi nắng nóng đe dọa trung tâm dữ liệu.

AI càng phát triển, trung tâm dữ liệu càng dễ tổn thương

Trung tâm dữ liệu AI là nền tảng vận hành của các mô hình trí tuệ nhân tạo hiện đại. Hàng chục nghìn bộ xử lý hiệu năng cao hoạt động liên tục trong cùng một không gian khiến lượng nhiệt sinh ra rất lớn. Vì vậy, khả năng làm mát luôn là điều kiện tiên quyết để duy trì hoạt động ổn định.

Trong bối cảnh châu Âu trải qua một trong những đợt nắng nóng khắc nghiệt nhất nhiều năm trở lại đây, các tập đoàn công nghệ đang đối mặt với bài toán hoàn toàn mới. Khi nhiệt độ môi trường tăng cao, hệ thống làm mát phải tiêu thụ nhiều điện năng hơn trong lúc lưới điện cũng chịu áp lực vì nhu cầu sử dụng điều hòa tăng mạnh.

Nếu xảy ra mất điện hoặc hệ thống làm mát không đáp ứng được yêu cầu, hàng nghìn GPU phục vụ AI có thể phải giảm hiệu suất hoặc dừng hoạt động. Điều này không chỉ làm gián đoạn các dịch vụ AI mà còn gây thiệt hại rất lớn về tài chính.

Thời tiết khắc nghiệt không còn là điều có thể xem nhẹ nữa. Patrick McBride - Trưởng bộ phận Xây dựng Quốc tế tại Zurich chia sẻ.

Theo công ty bảo hiểm Zurich, trong ba năm gần đây, thời tiết cực đoan đã trở thành nguyên nhân gây tổn thất lớn nhất trong danh mục bảo hiểm dành cho các dự án xây dựng trung tâm dữ liệu tại Mỹ. Riêng nhóm rủi ro này hiện chiếm khoảng một phần ba tổng giá trị bồi thường của doanh nghiệp.

Patrick McBride, Giám đốc Xây dựng Quốc tế của Zurich, cho biết xu hướng xây dựng trung tâm dữ liệu đang dịch chuyển khỏi các khu vực truyền thống sang vùng ngoại ô hoặc nông thôn nhằm tận dụng quỹ đất giá rẻ. Tuy nhiên, những khu vực này thường thiếu dữ liệu lịch sử về thiên tai, khiến việc đánh giá rủi ro trở nên khó khăn hơn.

Biến đổi khí hậu làm thay đổi cách xây dựng hạ tầng AI

Theo nghiên cứu của First Street, khoảng 79% công suất trung tâm dữ liệu trên toàn cầu hiện đối mặt với nguy cơ cao từ các hiện tượng thời tiết cực đoan như lũ lụt, cháy rừng và gió mạnh. Những rủi ro này có thể làm gián đoạn hoạt động, kéo dài thời gian ngừng dịch vụ và làm tăng mạnh chi phí sửa chữa cũng như phí bảo hiểm.

Joe Macejak, phụ trách mảng hạ tầng số tại Marsh Risk Hoa Kỳ, cho rằng câu hỏi hiện nay không còn là liệu biến đổi khí hậu có ảnh hưởng đến ngành trung tâm dữ liệu hay không, mà là các doanh nghiệp sẽ quản trị rủi ro đó như thế nào.

Xu hướng xây dựng mới cũng đang khiến mức độ phơi nhiễm tăng lên. Theo Zurich, khoảng 64% công suất trung tâm dữ liệu đang được xây dựng trong năm nay nằm ngoài các cụm truyền thống như Bắc Virginia và chuyển sang Tây Texas, Tennessee, Wisconsin hoặc Ohio. Đây đều là những khu vực có nguy cơ xuất hiện lốc xoáy, mưa đá hoặc gió lớn.

Ở châu Âu, các trung tâm dữ liệu cũng đang mở rộng sang bán đảo Iberia, nơi nhiệt độ mùa hè liên tục lập mức cao mới. Brazil, một thị trường trung tâm dữ liệu phát triển nhanh, cũng phải đối mặt với bài toán tương tự khi nhiệt độ trung bình ngày càng tăng.

Theo các chuyên gia, thời tiết cực đoan hiện đã trở thành một tiêu chí quan trọng ngay từ giai đoạn lựa chọn địa điểm xây dựng trung tâm dữ liệu.

Làm mát trở thành cuộc đua công nghệ mới

Bên cạnh việc lựa chọn vị trí xây dựng, các tập đoàn công nghệ cũng đang cải tiến hệ thống làm mát để giảm tiêu thụ điện.

Theo Rhizome, ngay trong điều kiện bình thường, hệ thống làm mát đã chiếm khoảng 40% tổng lượng điện tiêu thụ của trung tâm dữ liệu. Khi nhiệt độ môi trường tăng lên, tỷ lệ này còn cao hơn, đúng vào thời điểm lưới điện chịu áp lực lớn nhất.

Điều đó tạo ra vòng luẩn quẩn khi trung tâm dữ liệu cần nhiều điện hơn để làm mát, trong khi nguồn cung điện lại trở nên hạn chế.

Microsoft cho biết các trung tâm dữ liệu của hãng được thiết kế để vận hành ổn định trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau. Doanh nghiệp sử dụng hệ thống dự phòng cùng cơ chế giám sát theo thời gian thực nhằm giảm thiểu rủi ro từ nhiệt độ cực đoan.

Trong khi đó, Nvidia vừa giới thiệu thế hệ máy chủ AI mới có khả năng sử dụng hệ thống làm mát bằng chất lỏng ở nhiệt độ tới 45 độ C. Theo hãng, chỉ cần tăng nhiệt độ nước làm mát thêm một độ cũng có thể giúp giảm khoảng 4% năng lượng dành cho hệ thống làm mát.

Johnson Controls, một trong những doanh nghiệp hàng đầu về hệ thống HVAC, cho biết lần đầu tiên họ nhận được yêu cầu từ khách hàng châu Âu đưa yếu tố biến đổi khí hậu vào tiêu chuẩn thiết kế trung tâm dữ liệu. Điều này cho thấy các doanh nghiệp đã coi nhiệt độ cực đoan là một điều kiện vận hành lâu dài thay vì một hiện tượng bất thường.

Góc nhìn với Việt Nam

Việt Nam đang nổi lên như một điểm đến mới của các trung tâm dữ liệu phục vụ AI và điện toán đám mây. Tuy nhiên, quốc gia này cũng chịu tác động ngày càng rõ của nắng nóng kéo dài, mưa lớn cực đoan và bão mạnh.

Điều đó đặt ra yêu cầu các chủ đầu tư cần tích hợp đánh giá rủi ro khí hậu ngay từ giai đoạn lựa chọn địa điểm, thiết kế hệ thống điện dự phòng, làm mát và khả năng chống chịu thiên tai. Trong cuộc đua AI toàn cầu, năng lực tính toán sẽ không còn phụ thuộc riêng vào số lượng GPU, mà còn phụ thuộc vào khả năng duy trì hoạt động ổn định của hạ tầng trước những biến động ngày càng khó lường của khí hậu.

79% công suất trung tâm dữ liệu toàn cầu đối mặt rủi ro khí hậu.

40% điện năng của trung tâm dữ liệu được dùng cho hệ thống làm mát.

64% công suất trung tâm dữ liệu mới đang được xây dựng ngoài các khu vực truyền thống.

45°C là mức nhiệt độ nước làm mát mà thế hệ máy chủ AI mới của Nvidia có thể hỗ trợ.

Thế Kiên