Trung tâm dữ liệu dưới nước: Xu hướng công nghệ xanh tương lai

Ngành trung tâm dữ liệu bùng nổ với mô hình đột phá dưới đại dương

Trong những năm gần đây, ngành trung tâm dữ liệu đã phát triển mạnh mẽ khi các công ty công nghệ tìm cách phát triển sức mạnh tính toán khổng lồ cần thiết để vận hành các hoạt động phức tạp như trí tuệ nhân tạo (AI). Hàng nghìn trung tâm dữ liệu đang được phát triển trên đất liền, nhưng hiện nay, một số quốc gia đang xem xét thiết lập các mô hình đổi mới tại các địa điểm thay thế, chẳng hạn như dưới nước.

Vào tháng 5, Trung Quốc đã ra mắt trung tâm dữ liệu dưới nước chạy bằng năng lượng gió đầu tiên thế giới ngoài khơi Thượng Hải, với mức đầu tư khoảng 238 triệu USD. Trung tâm dữ liệu thử nghiệm Shanghai Lingang công suất 24 MW được phát triển bởi HiCloud Technology và China Communications Construction - một doanh nghiệp nhà nước. Trung tâm này nằm cách bờ biển Thượng Hải hơn 10 dặm và được ngâm chìm ở độ sâu 10 mét dưới mặt nước, chủ yếu được cung cấp năng lượng từ một trang trại điện gió ngoài khơi.

Trung tâm dữ liệu dưới nước Thượng Hải: Mô hình xanh đột phá

Trung tâm dữ liệu được phát triển trong Khu Đặc biệt Lin-gang, thuộc Khu Thương mại Tự do Thượng Hải. Theo dữ liệu của chính phủ Trung Quốc, nhu cầu điện của trung tâm dữ liệu này thấp hơn hơn một phần năm so với các trung tâm tương đương trên đất liền vì nó được cung cấp năng lượng từ năng lượng xanh.

Ngoài ra, trung tâm này được làm mát tự nhiên bằng cách ngâm chìm dưới nước, từ đó giảm đáng kể gánh nặng về nước ngọt. Trong các trung tâm dữ liệu trên đất liền truyền thống, từ 25 đến 40% nhu cầu điện của cơ sở là do cần dẫn nước lạnh quanh các máy chủ để ngăn ngừa quá nhiệt, một thực hành thường gây ra sự phản đối từ các nhà hoạt động môi trường và cư dân địa phương.

Theo báo cáo của chính phủ Trung Quốc: "So với các trung tâm dữ liệu trên đất liền truyền thống, dự án được thiết kế để sử dụng hơn 95% điện năng xanh, giảm tiêu thụ năng lượng 22.8%, và giảm sử dụng nước và đất lần lượt 100% và hơn 90%".

Bối cảnh toàn cầu và thách thức môi trường

Viện Nước, Môi trường và Sức khỏe của Đại học Liên Hợp Quốc dự đoán rằng các trung tâm dữ liệu trên toàn thế giới có thể sử dụng tới 9.3 nghìn tỷ lít nước vào năm 2030, đủ để đáp ứng nhu cầu nước uống cho khoảng 1.3 tỷ người. Do đó, việc các nhà phát triển cơ sở tìm kiếm các phương pháp thay thế đổi mới cho phát triển và vận hành trung tâm dữ liệu là vô cùng cần thiết.

Chính phủ Trung Quốc đã hỗ trợ mạnh mẽ việc phát triển trung tâm dữ liệu, cả về mặt chính sách và tài trợ. Theo báo cáo của Liên Hợp Quốc, trong số 32 quốc gia có trung tâm dữ liệu AI, khoảng 90% các cơ sở này nằm ở Trung Quốc và Hoa Kỳ. Cả Trung Quốc và Hoa Kỳ đều mục tiêu trở thành nhà lãnh đạo thị trường trong AI và các hoạt động tính toán phức tạp khác.

Trong khi nhiều trung tâm dữ liệu của Mỹ được cung cấp năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch như khí đốt, Trung Quốc ngày càng hướng tới chuyển đổi sang năng lượng xanh để đáp ứng nhu cầu năng lượng, giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và tăng cường an ninh năng lượng trong những thập kỷ tới.

Các đối thủ cạnh tranh và mô hình đổi mới

Microsoft và dự án dưới nước ở Scotland

HiCloud trước đây đã khai trương trung tâm dữ liệu dưới nước thương mại đầu tiên trên thế giới trên đảo nhiệt đới Hải Nam vào năm 2023. Tuy nhiên, Shanghai Lingang là trung tâm dữ liệu dưới nước đầu tiên được cung cấp năng lượng từ điện gió ngoài khơi, có thể làm mẫu cho sự phát triển xanh.

Microsoft cũng bắt đầu phát triển trung tâm dữ liệu dưới nước đầu tiên của mình gần Orkney ở Scotland vào năm 2018 với những kết quả ban đầu đầy hứa hẹn. Tuy nhiên, ít tiến bộ đã được báo cáo trong những năm gần đây.

Tiến sĩ Hanjiang Dong của Đại học Hồng Kông giải thích: "Microsoft đã đi trước trong việc chứng minh khái niệm, trong khi Trung Quốc đã tiến xa hơn trong việc triển khai thương mại vì họ có thể nhanh chóng kết hợp nhu cầu thị trường, năng lực công nghiệp, kỹ thuật hàng hải và hỗ trợ chính sách vào một dự án thương mại".

Samsung và các trung tâm dữ liệu nổi

Ở châu Á khác, tại Hàn Quốc, Samsung Heavy Industries cũng đang phát triển công nghệ trung tâm dữ liệu mới khi họ tìm cách triển khai các cơ sở nổi trên tàu. Samsung Heavy Industries, một công ty đóng tàu Hàn Quốc thuộc tập đoàn nổi tiếng Samsung, gần đây đã ký thỏa thuận với hãng tàu Hy Lạp Capital Clean Energy Carriers để phát triển các tàu sẵn có dữ liệu từ đầu.

Samsung đã tạo ra mô hình trung tâm dữ liệu nổi 50 MW, được phê duyệt bởi Hội đồng Kiểm tra Tàu biển Hoa Kỳ (American Bureau of Shipping) và Lloyd's Register, có thể chạy trên hệ thống tạo điện tự hoặc nguồn điện từ đất liền. Công ty hiện cần phát triển các mẫu thử nghiệm thực tế để xem liệu dự án có khả năng thương mại hóa hay không.

Hitachi và Mitsui O.S.K. Lines hợp tác

Gần đây, Hitachi và Mitsui O.S.K. Lines cũng ký kết biên bản ghi nhớ để phát triển các hệ thống nổi để lưu trữ các trung tâm dữ liệu AI tự duy trì. Mô hình của họ khác với Samsung ở chỗ nó dựa vào việc chuyển đổi các tàu hiện có thành cơ sở dữ liệu được cải tạo. Một lần nữa, vị trí gần một vùng nước lớn dự kiến sẽ giúp giảm gánh nặng đối với tài nguyên nước ngọt.

Tương lai của các trung tâm dữ liệu dưới nước và nổi

Các công ty đang trở nên sáng tạo hơn trong việc phát triển trung tâm dữ liệu, với mục tiêu giảm tác động đến môi trường địa phương. Khi người tiêu dùng và chính phủ phản đối việc phát triển trung tâm dữ liệu, các công ty buộc phải tìm cách làm cho trung tâm dữ liệu trở nên xanh hơn bằng cách chuyển sang năng lượng tái tạo và giảm sử dụng nước ngọt và đất đai.

Trong khi các rủi ro liên quan đến việc phát triển trung tâm dữ liệu dưới nước phần nào chưa được biết đến, chúng có thể ảnh hưởng đến hệ sinh thái biển, chẳng hạn như làm nhiễu trầm tích hoặc làm nóng nước biển. Tuy nhiên, các chuyên gia ngành cho rằng nhiệt độ tăng lên có thể có tính địa phương và có thể kiểm soát được.

Sự phát triển của trung tâm dữ liệu dưới nước và nổi đại diện cho bước tiến quan trọng hướng tới cơ sở hạ tầng công nghệ bền vững, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về sức mạnh tính toán trong khi giảm thiểu tác động môi trường. Khi các công ty tiếp tục đầu tư và đổi mới trong lĩnh vực này, chúng ta có thể mong đợi thấy nhiều mô hình thương mại thành công hơn trong tương lai gần.