Trung Quốc: Tiên phong đưa AI xuống biển

Trung tâm đầu tiên dưới nước

Vào tháng 5, Trung Quốc đã đưa vào hoạt động trung tâm dữ liệu dưới nước chạy bằng điện gió đầu tiên trên thế giới ngoài khơi Thượng Hải, với tổng vốn đầu tư khoảng 238 triệu USD. Dự án trình diễn trung tâm dữ liệu ngầm Shanghai Lingang có công suất 24 MW do HiCloud Technology và Công ty TNHH Xây dựng Truyền thông Trung Quốc (CCCC) phát triển. Cơ sở này nằm cách bờ biển Thượng Hải hơn 16km và được đặt ở độ sâu 10m dưới mặt nước biển, chủ yếu sử dụng điện từ một trang trại điện gió ngoài khơi. Trung tâm dữ liệu được xây dựng tại Khu đặc biệt Lin-gang, thuộc Khu thương mại tự do thí điểm Thượng Hải.

Trung tâm dữ liệu 24 MW của Trung Quốc là dự án thí điểm cho một phương pháp tiếp cận mới về cơ sở hạ tầng AI

Theo dữ liệu của Chính phủ Trung Quốc, trung tâm dữ liệu này tiêu thụ ít hơn khoảng 20% điện năng so với một cơ sở tương đương trên đất liền nhờ sử dụng nguồn điện xanh. Bên cạnh đó, việc đặt cơ sở dưới nước cho phép tận dụng khả năng làm mát tự nhiên của biển, qua đó giảm đáng kể nhu cầu sử dụng nước ngọt. Trong các trung tâm dữ liệu truyền thống trên đất liền, khoảng 25-40% điện năng tiêu thụ được dùng cho hệ thống làm mát máy chủ nhằm ngăn ngừa quá nhiệt. Mức tiêu thụ lớn về điện và nước này thường vấp phải sự phản đối từ các nhà hoạt động môi trường và cộng đồng địa phương.

Chính phủ Trung Quốc cho biết: “So với các trung tâm dữ liệu truyền thống trên đất liền, dự án được thiết kế để sử dụng hơn 95% điện xanh, giảm 22,8% mức tiêu thụ năng lượng, đồng thời cắt giảm 100% nhu cầu sử dụng nước và hơn 90% diện tích đất sử dụng”.

Viện Môi trường, Nước và Sức khỏe thuộc Đại học Liên Hợp Quốc dự báo các trung tâm dữ liệu trên toàn thế giới có thể tiêu thụ tới 9,3 nghìn tỉ lít nước vào năm 2030, đủ để đáp ứng nhu cầu nước uống của khoảng 1,3 tỉ người. Vì vậy, việc các nhà phát triển tìm kiếm những phương thức đổi mới trong xây dựng và vận hành trung tâm dữ liệu là vô cùng cần thiết.

Chính phủ Trung Quốc đã hỗ trợ mạnh mẽ cho việc phát triển trung tâm dữ liệu thông qua cả chính sách lẫn nguồn vốn. Theo một báo cáo của Liên Hợp Quốc, trong số 32 quốc gia sở hữu các trung tâm dữ liệu AI, khoảng 90% số cơ sở này tập trung tại Trung Quốc và Mỹ. Cả hai quốc gia đều đặt mục tiêu trở thành những nhà lãnh đạo thị trường trong lĩnh vực AI và các hoạt động tính toán phức tạp khác.

Trong khi nhiều trung tâm dữ liệu tại Mỹ vẫn sử dụng nhiên liệu hóa thạch như khí đốt để vận hành, Trung Quốc ngày càng chú trọng chuyển đổi sang năng lượng xanh nhằm đáp ứng nhu cầu điện năng, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và tăng cường an ninh năng lượng trong những thập niên tới.

Trước đó, HiCloud đã khai trương trung tâm dữ liệu thương mại dưới nước đầu tiên trên thế giới tại đảo nhiệt đới Hải Nam vào năm 2023. Tuy nhiên, Shanghai Lingang là trung tâm dữ liệu dưới nước đầu tiên được vận hành bằng điện gió ngoài khơi, có thể trở thành hình mẫu cho sự phát triển xanh trong tương lai. Microsoft cũng đã bắt đầu phát triển trung tâm dữ liệu dưới nước đầu tiên của mình gần quần đảo Orkney ở Scotland vào năm 2018 với những kết quả ban đầu đầy hứa hẹn. Tuy nhiên, trong những năm gần đây hầu như không có nhiều tiến triển mới được công bố.

Tiến sĩ Hanjiang Dong thuộc Đại học Bách khoa Hong Kong nhận định: “Microsoft là đơn vị tiên phong chứng minh tính khả thi của ý tưởng, trong khi Trung Quốc đã tiến xa hơn trong triển khai thương mại nhờ khả năng kết hợp nhanh chóng nhu cầu thị trường, năng lực công nghiệp, kỹ thuật hàng hải và sự hỗ trợ chính sách thành một dự án thương mại”.

Những rủi ro liên quan đến việc phát triển các trung tâm dữ liệu dưới nước hiện vẫn chưa được hiểu đầy đủ, mặc dù chúng có thể ảnh hưởng đến hệ sinh thái biển, chẳng hạn như làm xáo trộn trầm tích hoặc làm tăng nhiệt độ nước. Tuy nhiên, theo các chuyên gia trong ngành, tác động nhiệt này nhiều khả năng chỉ mang tính cục bộ và có thể kiểm soát được.

Những mô hình sáng tạo

Ở một số quốc gia châu Á khác, Hàn Quốc cũng đang phát triển công nghệ trung tâm dữ liệu mới. Công ty đóng tàu Samsung Heavy Industries đang nghiên cứu triển khai các trung tâm dữ liệu nổi trên tàu biển. Samsung Heavy Industries, thành viên của Tập đoàn Samsung nổi tiếng, gần đây cũng ký thỏa thuận với hãng vận tải biển Capital Clean Energy Carriers của Hy Lạp nhằm phát triển các tàu chuyên dụng sẵn sàng cho việc tích hợp trung tâm dữ liệu ngay từ khâu thiết kế.

Samsung hiện đã phát triển mô hình trung tâm dữ liệu nổi công suất 50 MW, được chứng nhận bởi Cơ quan Đăng kiểm Mỹ (ABS) và Lloyd’s Register. Hệ thống này có thể hoạt động bằng nguồn điện tự phát hoặc nguồn điện cấp từ đất liền. Bước tiếp theo của công ty là phát triển các nguyên mẫu thực tế để đánh giá tính khả thi về mặt thương mại.

Samsung và OpenAI đã ký biên bản ghi nhớ hợp tác phát triển cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu AI tiên tiến

Trong khi đó, Hitachi và Mitsui O.S.K. Lines vừa ký biên bản ghi nhớ nhằm phát triển các hệ thống nổi phục vụ trung tâm dữ liệu AI tự vận hành. Mô hình của họ khác với Samsung ở chỗ tận dụng các tàu hiện có và cải tạo thành trung tâm dữ liệu. Tương tự các dự án khác, việc đặt cơ sở gần nguồn nước lớn được kỳ vọng sẽ giúp giảm đáng kể nhu cầu sử dụng nước ngọt.

Các doanh nghiệp đang ngày càng sáng tạo hơn trong việc phát triển trung tâm dữ liệu nhằm giảm tác động đến môi trường địa phương. Khi người tiêu dùng và các chính phủ ngày càng thận trọng với việc mở rộng trung tâm dữ liệu, các công ty buộc phải tìm kiếm những giải pháp xanh hơn bằng cách chuyển sang năng lượng tái tạo và giảm nhu cầu sử dụng nước ngọt cũng như đất đai.

Theo dự báo của nhiều tổ chức nghiên cứu quốc tế, nhu cầu năng lực tính toán phục vụ AI, điện toán đám mây và các dịch vụ số sẽ tiếp tục tăng mạnh trong thập niên tới, kéo theo làn sóng đầu tư hàng trăm tỉ USD vào hạ tầng trung tâm dữ liệu trên toàn cầu. Tuy nhiên, áp lực về điện năng, nước làm mát và quỹ đất đang buộc ngành này phải đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang các mô hình vận hành bền vững hơn. Các dự án trung tâm dữ liệu dưới nước, trung tâm dữ liệu nổi hay cơ sở sử dụng hoàn toàn năng lượng tái tạo được xem là những hướng đi tiềm năng nhằm giảm tác động môi trường trong khi vẫn đáp ứng nhu cầu tính toán ngày càng lớn.

Trong dài hạn, hiệu quả năng lượng và khả năng tích hợp nguồn điện sạch được dự báo sẽ trở thành những yếu tố quyết định năng lực cạnh tranh của ngành trung tâm dữ liệu toàn cầu.

So với các trung tâm dữ liệu truyền thống trên đất liền, dự án trung tâm dữ liệu dưới biển được thiết kế để sử dụng hơn 95% điện xanh, giảm 22,8% mức tiêu thụ năng lượng, đồng thời cắt giảm 100% nhu cầu sử dụng nước và hơn 90% diện tích đất sử dụng.

Mai Lâm