Dấu mốc mới trong cuộc đua xây dựng trung tâm dữ liệu

Tuần trước, Dự án Suncatcher của Google đã phóng một vệ tinh có kích thước bằng chiếc tủ lạnh, mang theo bốn chip AI, lên quỹ đạo bằng tên lửa của công ty hàng không vũ trụ SpaceX. Đây là bước thử nghiệm ban đầu nhằm xem liệu công nghệ đằng sau các trung tâm dữ liệu tiêu tốn nhiều năng lượng hiện nay có thể vận hành trong không gian hay không.

Theo một bài đăng trên blog của Google, vệ tinh này được phát triển với sự hợp tác của Planet Labs, đã được phóng vào ngày 1/10 và đang hoạt động đúng như dự kiến. Google cho biết mục đích của sứ mệnh là kiểm tra cách các chip TPU tùy chỉnh của Google xử lý những rung chấn dữ dội khi phóng cũng như "bức xạ và nhiệt độ khắc nghiệt của không gian". TPU là bộ xử lý chuyên dụng do Google phát triển nhằm tăng tốc các tác vụ học máy. Theo tờ The New York Times, vệ tinh sẽ tiến hành các thử nghiệm ở quỹ đạo Trái Đất tầm thấp trong khoảng một năm.

Vệ tinh của Google sử dụng các tấm pin Mặt Trời để khai thác năng lượng từ Mặt Trời. Do môi trường không gian gây khó khăn cho việc tản nhiệt bằng nước hoặc quạt, các nhà nghiên cứu của Google đã thiết kế một hệ thống ống dẫn nhiệt và bộ tản nhiệt để ngăn chip bị quá nhiệt. Tuy nhiên, NPR đưa tin rằng do hạn chế về khả năng làm mát, Google sẽ chỉ vận hành chip trong 15 phút mỗi lần trước khi tắt chúng đi để hạ nhiệt.

Dù thử nghiệm vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, vụ phóng vệ tinh này đánh dấu một cột mốc quan trọng đối với một công nghệ mới nổi. Công nghệ này có tiềm năng đáp ứng nhu cầu tính toán ngày càng tăng của AI, đồng thời tránh được những hạn chế về tài nguyên như điện, nước và đất đai trên Trái Đất. Trong bối cảnh các công ty đổ hàng tỷ USD vào việc xây dựng trung tâm dữ liệu trên mặt đất và vấp phải sự phản đối từ cộng đồng cũng như các chính trị gia, việc xây dựng cơ sở hạ tầng AI trong không gian đang trở nên ngày càng hấp dẫn.

Tên lửa đẩy Falcon 9 của SpaceX rời bệ phóng tại Trung tâm vũ trụ Kennedy ở Florida, Mỹ. Ảnh: THX/TTXVN

Ý tưởng về các trung tâm dữ liệu trên quỹ đạo bắt đầu thu hút sự chú ý rộng rãi vào đầu năm 2026, khi SpaceX, dưới sự dẫn dắt của tỷ phú Elon Musk, đệ trình kế hoạch lên Ủy ban Truyền thông Liên bang Mỹ (FCC) về việc phóng một mạng lưới gồm tới 1 triệu vệ tinh trung tâm dữ liệu vào không gian. Phát biểu tại Diễn đàn Kinh tế Thế giới hồi tháng 1/2026, ông Musk nhận định không gian sẽ là nơi triển khai AI với chi phí thấp nhất, và điều này sẽ trở thành hiện thực trong vòng hai hoặc ba năm tới, muộn nhất là ba năm.

Đến tháng 3/2026, công ty hàng không vũ trụ  Blue Origin của tỷ phú Jeff Bezos cũng đã đệ trình đề xuất triển khai mạng lưới gồm 51.600 vệ tinh mang tên Dự án Sunrise.

Tuy nhiên, ngay cả trước khi khái niệm này trở nên phổ biến, Google đã bắt tay vào việc biến nó thành hiện thực. Hồi tháng 11/2025, Google đã khởi động Dự án Suncatcher nhằm nghiên cứu "cách thức một mạng lưới vệ tinh liên kết với nhau - sử dụng năng lượng Mặt Trời và được trang bị các chip AI TPU - có thể khai thác trọn vẹn nguồn năng lượng từ Mặt Trời".

Với việc triển khai dự án gần đây, Google đã tiến một bước quan trọng trong việc chứng minh tính khả thi của mô hình trung tâm dữ liệu trên quỹ đạo, bất chấp những cảnh báo từ giới chuyên gia về các trở ngại lớn phía trước.

Một trong những thách thức đó là việc vận hành các trung tâm dữ liệu trong không gian đòi hỏi những dàn pin năng lượng Mặt Trời khổng lồ để thu nhận ánh sáng Mặt Trời và chuyển hóa thành năng lượng. Ông Jeff Thornburg, Giám đốc điều hành của Portal Space Systems, từng cho hay chi phí vận chuyển những dàn thiết bị lớn và nặng nề này cùng các linh kiện khác lên không gian là rất đắt đỏ. Chi phí cao vẫn là một rào cản, mặc dù SpaceX, đơn vị đảm nhận phần lớn hoạt động vận chuyển hàng hóa vào không gian, đã cắt giảm 95% chi phí phóng ước tính kể từ năm 2008, đưa mức giá xuống còn khoảng 1.000 USD cho mỗi kg (theo dữ liệu nghiên cứu từ quỹ ARK Invest).

Một yếu tố khác cần cân nhắc là tác động của bức xạ lên các con chip vận hành trung tâm dữ liệu, vốn có thể gây ra lỗi hệ thống. Đây là vấn đề mà Google đang nghiên cứu thông qua vệ tinh thuộc Dự án Suncatcher. Mặc dù Google cho biết đã thử nghiệm chip trên Trái Đất và nhận thấy chúng "có khả năng chịu được tổng liều bức xạ ion hóa cao hơn mức mà chúng phải hứng chịu trong suốt sứ mệnh không gian kéo dài 5 năm",  doanh nghiệp này vẫn thừa nhận rằng các hiện tượng hoạt động của Mặt Trời và tia vũ trụ tiềm ẩn nhiều rủi ro. Ngoài ra, một vấn đề đáng chú ý nữa là sửa chữa thiết bị sẽ phức tạp hơn nhiều khi thực hiện trong không gian.

Dẫu vậy, Google không phải là doanh nghiệp duy nhất đang thử nghiệm chip AI trên quỹ đạo. Cuối năm 2025, công ty khởi nghiệp Starcloud đã phóng một vệ tinh mang theo chip H100 hiệu năng cao của Nvidia vào không gian và chứng minh rằng có thể sử dụng con chip này để vận hành Gemma - mô hình AI gọn nhẹ của Google.

Vụ phóng vệ tinh ngày 1/10 mới chỉ là bước khởi đầu cho những tham vọng của Google đối với các trung tâm dữ liệu trên quỹ đạo. Google đang lên kế hoạch đưa thêm hai vệ tinh nữa vào không gian vào năm 2027 để thử nghiệm khả năng liên lạc bằng tia laser. Theo Google, quá trình này đòi hỏi độ chính xác "tương đương với việc bắn trúng một mục tiêu có kích thước bằng đồng xu từ khoảng cách hàng dặm, trong khi cả hai điểm đều đang di chuyển".

Tuy nhiên, theo dự báo của ông James Manyika, Phó chủ tịch cấp cao phụ trách mảng nghiên cứu của Google, giấc mơ cuối cùng về việc đưa các trung tâm dữ liệu lên không gian có thể sẽ chưa thành hiện thực trong vài năm tới./.