Trung tâm dữ liệu dưới nước: Giải pháp mới của Hàn Quốc trước áp lực hạ tầng AI

Viện Khoa học và Công nghệ Đại dương Hàn Quốc đã công bố hình ảnh minh họa này về trung tâm dữ liệu dưới nước. Ảnh: KIOST

Bộ Đại dương và Thủy sản Hàn Quốc hồi tháng 4 chọn thành phố Ulsan làm nơi triển khai dự án thử nghiệm. Nếu thành công, mô hình này có thể được mở rộng thành tổ hợp hạ tầng AI quy mô lớn dưới đáy biển.

Đưa máy chủ xuống độ sâu 20 mét

Theo truyền thông Nhật Bản, máy chủ và các thiết bị liên quan sẽ được đặt trong những module có kích thước tương tự container vận chuyển, sau đó hạ xuống đáy biển ở độ sâu khoảng 20 mét. Các module có thể được lắp ghép theo kiểu "xếp hình", cho phép mở rộng cơ sở lên tối đa khoảng 100.000 máy chủ.

Dự án thí điểm có tổng kinh phí dự kiến 51,1 tỷ won, tương đương khoảng 35,4 triệu USD. Các cuộc thử nghiệm có thể bắt đầu ngay trong năm nay, trong khi quá trình xây dựng tổ hợp thương mại dự kiến khởi động từ năm 2031.

Thách thức lớn nhất nằm ở việc bảo vệ thiết bị điện tử trong môi trường khắc nghiệt dưới biển. Các module phải chịu được áp suất cao gấp khoảng ba lần áp suất khí quyển thông thường, đồng thời được bảo vệ trước sự ăn mòn do nước mặn và hiện tượng ngưng tụ hơi nước.

Kết hợp các biện pháp này với công nghệ kiểm soát nhiệt độ, giới chức Hàn Quốc kỳ vọng thiết bị điện tử có thể vận hành liên tục dưới nước trong khoảng 5-7 năm.

Dự án do Viện Khoa học và Công nghệ Đại dương Hàn Quốc (KIOST), cơ quan trực thuộc Bộ Đại dương và Thủy sản, dẫn dắt. Chính phủ hồi tháng 1 cũng ký thỏa thuận hợp tác kỹ thuật với SK Telecom nhằm tận dụng kinh nghiệm vận hành trung tâm dữ liệu của tập đoàn viễn thông này. Công ty Kỹ thuật và Xây dựng Lotte và nhà sản xuất thép POSCO cũng tham gia dự án, trong khi robot sẽ được phát triển để phục vụ giám sát và vận hành từ xa.

Ý tưởng đưa trung tâm dữ liệu xuống biển không hoàn toàn mới. Microsoft từng công bố kết quả dự án thử nghiệm trung tâm dữ liệu dưới nước vào năm 2020. Tại Trung Quốc, một trung tâm dữ liệu thương mại dưới biển cũng đã được xây dựng ngoài khơi tỉnh Hải Nam.

Bài toán thiếu đất và nhu cầu làm mát máy chủ

Trung tâm dữ liệu trên đất liền cần những khu đất rộng để đặt hàng nghìn máy chủ, cùng hệ thống phát điện, truyền tải và các hạ tầng phụ trợ. Đây là bài toán đặc biệt khó với Hàn Quốc, quốc gia phần lớn địa hình là đồi núi.

Quỹ đất có thể sử dụng ngày càng hạn chế trong những năm gần đây, trong khi chi phí xây dựng tăng mạnh. Điều này khiến đáy biển trở thành một phương án đáng cân nhắc, dù việc xây dựng và vận hành cơ sở hạ tầng tại đây đòi hỏi giải quyết hàng loạt vấn đề kỹ thuật.

Một lợi thế đáng kể khác của trung tâm dữ liệu dưới biển là khả năng tận dụng nước biển để làm mát. Các hệ thống AI tạo sinh cần hàng trăm, thậm chí hàng nghìn bộ xử lý đồ họa (GPU) để huấn luyện và vận hành mô hình. Những thiết bị này tiêu thụ lượng điện lớn và tỏa ra nhiều nhiệt, khiến hệ thống làm mát trở thành một trong những hạng mục quan trọng nhất của trung tâm dữ liệu.

Việc tận dụng môi trường nước biển có thể giúp giảm gánh nặng cho hệ thống làm mát và mở ra hướng phát triển mới cho các cơ sở điện toán hiệu năng cao.

Hướng ra biển lớn

Bên cạnh mô hình trung tâm dữ liệu cố định dưới đáy biển, Hàn Quốc cũng đang phát triển công nghệ xây dựng trung tâm dữ liệu nổi.

Tháng 7, công ty quản lý các đơn vị đóng tàu HD Korea Shipbuilding & Offshore Engineering (KSOE) hợp tác với Schneider Electric của Pháp để phát triển hệ thống cung cấp điện và công nghệ nổi dành cho trung tâm dữ liệu. Công ty Công nghiệp nặng Samsung (SHI) cũng đã nhận được phê duyệt về nguyên tắc tại Mỹ và Anh đối với thiết kế trung tâm dữ liệu nổi, đồng thời hợp tác với một chủ tàu Hy Lạp để thương mại hóa công nghệ.

Những dự án này phản ánh áp lực ngày càng lớn mà Hàn Quốc phải đối mặt trong việc tìm không gian cho hạ tầng điện toán thế hệ mới.

Chính phủ Hàn Quốc đặt mục tiêu đưa nước này trở thành một trong ba cường quốc AI hàng đầu thế giới. Chiến lược tập trung vào việc sản xuất hàng loạt chất bán dẫn tiên tiến, đồng thời nhanh chóng mở rộng hạ tầng phục vụ AI.