Trung Quốc vận hành trung tâm dữ liệu dưới biển đầu tiên thế giới

Dự án trung tâm dữ liệu dưới biển Shanghai Lingang chính thức đi vào hoạt động từ tháng 5, với công suất 24 MW. Đây là dự án hợp tác giữa HiCloud Technology và China Communications Construction, doanh nghiệp nhà nước hoạt động trong lĩnh vực xây dựng hạ tầng.

TRUNG TÂM DỮ LIỆU NẰM Ở ĐỘ SÂU 10 MÉT DƯỚI NƯỚC

Trung tâm dữ liệu được đặt cách bờ biển Thượng Hải hơn 10 km và nằm ở độ sâu khoảng 10 mét dưới mặt nước. Toàn bộ hệ thống được cung cấp điện từ một trang trại điện gió ngoài khơi nằm gần đó.

Theo phía Trung Quốc, mô hình này giúp giảm hơn 20% mức tiêu thụ điện năng so với các trung tâm dữ liệu trên đất liền. Hiệu quả này đến từ hai yếu tố chính: sử dụng nguồn điện tái tạo từ gió và tận dụng khả năng làm mát tự nhiên của nước biển.

Trong các trung tâm dữ liệu truyền thống, hệ thống làm mát là một trong những bộ phận tiêu tốn nhiều năng lượng nhất. Thông thường, từ 25% đến 40% tổng lượng điện tiêu thụ được dùng để vận hành hệ thống nước lạnh nhằm giữ nhiệt độ máy chủ ở mức an toàn.

Khi các máy chủ được đặt dưới biển, nước biển đóng vai trò như một nguồn làm mát tự nhiên khổng lồ, giúp giảm đáng kể nhu cầu sử dụng các thiết bị làm lạnh công suất lớn. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm điện mà còn góp phần giảm phát thải carbon của hạ tầng AI.

Bên cạnh năng lượng, lượng nước tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu cũng đang trở thành vấn đề được quan tâm trên toàn cầu. Các cơ sở dữ liệu quy mô lớn thường cần lượng nước ngọt rất lớn để phục vụ quá trình làm mát. Việc chuyển trung tâm dữ liệu xuống biển giúp giảm đáng kể áp lực lên nguồn nước ngọt.

Tuần này, Viện Nước, Môi trường và Sức khỏe thuộc Đại học Liên Hợp Quốc (UNU-INWEH) cảnh báo rằng dấu chân nước (water footprint - tổng lượng nước cần sử dụng để vận hành và duy trì hoạt động) của các trung tâm dữ liệu toàn cầu có thể đạt tới 9.300 tỷ lít vào năm 2030. Con số này tương đương nhu cầu nước sinh hoạt hằng năm của toàn bộ 1,3 tỷ người dân khu vực châu Phi cận Sahara.

Trung tâm dữ liệu được xây dựng năm ngoái tại một xưởng đóng tàu ở Nam Thông, tỉnh Kinh Tô, miền đông Trung Quốc. Ảnh: AFP

Trước Thượng Hải, HiCloud đã đưa vào vận hành trung tâm dữ liệu dưới biển thương mại đầu tiên trên thế giới tại đảo Hải Nam vào năm 2023. Tuy nhiên, dự án tại Thượng Hải là mô hình đầu tiên kết hợp giữa trung tâm dữ liệu dưới nước và nguồn điện gió ngoài khơi.

Dự án được triển khai tại Lingang, khu thương mại tự do và công nghệ cao ở phía đông Thượng Hải. Khu vực này cũng là nơi đặt nhà máy Gigafactory của Tesla tại Trung Quốc.

TRUNG QUỐC TĂNG NGUỒN CUNG NĂNG LƯỢNG SẠCH CHO HẠ TẦNG AI TRƯỚC NĂM 2030

Ý tưởng đặt trung tâm dữ liệu dưới biển không phải do Trung Quốc khởi xướng. Năm 2018, Microsoft từng triển khai dự án thử nghiệm tại vùng biển quanh quần đảo Orkney của Scotland. Hai năm sau, hãng công bố những kết quả tích cực về hiệu quả vận hành và độ tin cậy của hệ thống.

Tuy nhiên, sau giai đoạn thử nghiệm, tiến trình thương mại hóa của Microsoft diễn ra chậm hơn kỳ vọng.

Theo Tiến sĩ Hanjiang Dong thuộc Đại học Bách khoa Hong Kong, Microsoft là đơn vị tiên phong trong việc chứng minh tính khả thi của mô hình trung tâm dữ liệu dưới nước, nhưng Trung Quốc đã tiến xa hơn ở giai đoạn triển khai thương mại.

Ông cho rằng Trung Quốc có lợi thế trong việc kết hợp nhanh chóng giữa nhu cầu thị trường, năng lực công nghiệp, kỹ thuật hàng hải và sự hỗ trợ từ chính sách để biến ý tưởng thành dự án thực tế.

Trong những năm gần đây, AI đã trở thành một trụ cột quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế và công nghệ của Trung Quốc. Năm ngoái, nước này công bố kế hoạch hành động về AI, trong đó nhấn mạnh việc đẩy nhanh xây dựng các trung tâm dữ liệu phục vụ phát triển trí tuệ nhân tạo.

Chính phủ Trung Quốc cũng cam kết sẽ tăng đáng kể nguồn cung năng lượng sạch cho hạ tầng AI trước năm 2030.

Theo số liệu được công bố, dự án trung tâm dữ liệu dưới biển Shanghai Lingang nhận được khoản đầu tư khoảng 1,6 tỷ nhân dân tệ, tương đương 177 triệu bảng Anh.

THÁCH THỨC CỦA TRUNG TÂM DỮ LIỆU DƯỚI BIỂN

Dù được đánh giá là giải pháp tiềm năng cho các thách thức năng lượng và nước của ngành AI, mô hình trung tâm dữ liệu dưới biển vẫn đặt ra một số lo ngại về môi trường.

Các chuyên gia cảnh báo việc xây dựng và vận hành các cơ sở dưới đáy biển có thể gây xáo trộn trầm tích, đồng thời tạo ra hiện tượng tăng nhiệt cục bộ của nước biển xung quanh hệ thống máy chủ.

Tuy nhiên, phần lớn các nhà khoa học cho rằng những rủi ro này có thể được kiểm soát nếu được giám sát chặt chẽ.

Giáo sư Rick Stafford, nhà sinh vật học biển tại Đại học Bournemouth, nhận định trung tâm dữ liệu dưới biển là một ý tưởng đáng cân nhắc. Theo ông, việc sử dụng nước biển để làm mát chắc chắn sẽ tạo ra một số khu vực có nhiệt độ cao hơn bình thường, nhưng tác động này nhiều khả năng chỉ giới hạn trong phạm vi hẹp và khó gây ảnh hưởng trên diện rộng.