Cuộc đua xây dựng trung tâm dữ liệu AI trong không gian

4 giờ trướcBài gốc

Google, SpaceX và Blue Origin được cho là đang chạy đua phát triển công nghệ trung tâm dữ liệu AI trong không gian. Tuy nhiên, theo các chuyên gia, sẽ còn một khoảng thời gian dài trước khi những “trung tâm dữ liệu trên quỹ đạo” này thực sự được phóng lên vũ trụ và đi vào hoạt động.

“Tôi không nghĩ chúng ta sẽ có một trung tâm dữ liệu hoạt động trên không gian trong vài năm tới, nhưng trong 1-2 năm, chúng ta sẽ bắt đầu thấy những ‘viên gạch nền móng’ của công nghệ này được đưa vào thử nghiệm”, ông Josep Jornet, Giáo sư kỹ thuật máy tính và điện tại Đại học Northeastern, đồng thời là một nhà nghiên cứu vệ tinh, nhận định.

Tên lửa đẩy hạng nặng Starship của SpaceX thực hiện chuyến bay thử nghiệm từ cơ sở Starbase, bang Texas (Mỹ). Ảnh: AP

Vì sao không gian được coi là lựa chọn tiềm năng?

Theo các chuyên gia, không gian không chịu những ràng buộc giống như trên Trái Đất, nơi nhu cầu năng lượng và tác động môi trường của các trung tâm dữ liệu đều đang ở mức rất cao.

Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) cho biết, một trung tâm dữ liệu AI điển hình trên Trái Đất tiêu thụ lượng điện tương đương với khoảng 100.000 hộ gia đình mỗi năm. Nhu cầu năng lượng được dự báo sẽ tiếp tục tăng mạnh khi các mô hình AI ngày càng lớn và phức tạp.

IEA cảnh báo rằng thế giới có thể không đủ năng lượng để đáp ứng xu hướng này. Năm 2024, IEA ước tính nhu cầu điện từ các trung tâm dữ liệu và AI có thể tăng hơn gấp đôi, từ 460 terawatt-giờ (TWh) vào năm 2022 lên trên 1.000 TWh vào năm 2026 – mức tiêu thụ năng lượng “xấp xỉ cả Nhật Bản”.

Trong bối cảnh đó, các trung tâm dữ liệu trong không gian được xem là một giải pháp thay thế tiềm năng. Chúng có thể được trang bị các vệ tinh gắn tấm pin Mặt Trời để khai thác trực tiếp nguồn năng lượng từ Mặt Trời, tỏa nhiệt ra không gian và không bị giới hạn bởi quỹ đất.

Việc giảm số lượng trung tâm dữ liệu trên mặt đất cũng có thể giúp giảm áp lực cho các cộng đồng địa phương như quận Loudoun ở Bắc bang Virginia (Mỹ), nơi được mệnh danh là “Hành lang trung tâm dữ liệu” với hơn 250 cơ sở đang hoạt động và là cụm trung tâm dữ liệu lớn nhất nước Mỹ.

“Hãy coi không gian là biên giới tiếp theo cần chinh phục”, ông Jornet nói. “Đã từng có cơn sốt vàng ở miền Tây nước Mỹ, và giờ là cơn sốt không gian - ai cũng muốn đưa công nghệ của mình lên đó”.

Theo The Wall Street Journal, SpaceX và Blue Origin đã bắt đầu xây dựng các kế hoạch liên quan đến trung tâm dữ liệu trong không gian từ tháng 12/2025.

Blue Origin được cho là đã thành lập một nhóm chuyên trách phát triển công nghệ hỗ trợ các trung tâm dữ liệu AI trên quỹ đạo. Trong khi đó, SpaceX đang nghiên cứu điều chỉnh và nâng cấp tên lửa của mình để có thể “mang theo các tải trọng tính toán AI”.

Không chỉ có hai tập đoàn này, Google cũng đã nhập cuộc. Tháng 11 vừa qua, thông qua dự án thử nghiệm táo bạo Project Suncatcher, Google công bố kế hoạch phóng hai vệ tinh thử nghiệm mang chip xử lý AI vào năm 2027, hợp tác cùng Planet Labs – một công ty vệ tinh của Mỹ.

Bên cạnh đó, các doanh nghiệp nhỏ hơn cũng đang tham gia. Trong đó có StarCloud, một công ty khởi nghiệp được Nvidia hậu thuẫn, đã phóng một vệ tinh mang bộ xử lý đồ họa Nvidia H100 vào tháng trước. Con chip này hiện đang được sử dụng để vận hành một phiên bản của mô hình ngôn ngữ lớn mã nguồn mở Gemma do Google phát triển.

Thách thức kỹ thuật

Dù các hoạt động nghiên cứu ban đầu đang diễn ra, các chuyên gia cho rằng còn rất nhiều vấn đề cần được cân nhắc kỹ lưỡng.

Theo ông Jornet, một trong những rào cản lớn nhất là làm sao cung cấp đủ năng lượng để các trung tâm dữ liệu trên quỹ đạo có thể hoạt động. Dù Mặt Trời là nguồn năng lượng dồi dào, việc khai thác hiệu quả nguồn năng lượng này sẽ đòi hỏi hoặc các tấm pin Mặt Trời khổng lồ dài hàng km, hoặc một chòm vệ tinh gồm hàng chục nghìn tấm pin nhỏ.

Ngoài ra, các công ty còn phải đối mặt với thách thức về độ bền của chip AI trước bức xạ có hại trong không gian, cũng như các vấn đề về tản nhiệt và làm mát.

Trên Trái Đất, các trung tâm dữ liệu AI cần tới hàng nghìn gallon nước để làm mát lượng nhiệt khổng lồ do các bộ xử lý đồ họa (GPU) tạo ra. Trong không gian, dù nhiệt độ môi trường thấp, nhưng lại không có không khí để giúp chip tự làm mát một cách tự nhiên và cũng không thể sử dụng nước theo cách thông thường.

“Tất nhiên có người cho rằng không gian rất lạnh nên chỉ cần bức xạ nhiệt ra ngoài. Nhưng theo kinh nghiệm của những người từng vận hành thiết bị trong không gian, việc làm mát lượng nhiệt mà chỉ một GPU tạo ra thôi cũng đã là cực kỳ khó khăn”, ông Jornet nói. Theo ông, việc giải quyết những bài toán này sẽ phải diễn ra theo cách từng bước, thử nghiệm - điều chỉnh liên tục.

“Khi các công ty nói họ muốn phóng thiết bị lên không gian, điều đó không có nghĩa là họ sẽ phóng ngay một trung tâm dữ liệu hoàn chỉnh,” ông Jornet giải thích. “Điều họ muốn làm là đưa lên một số bộ xử lý hiệu năng cao, không hẳn để tính toán, mà để đo đạc hiệu suất, chu kỳ nhiệt và mức tiêu thụ năng lượng trong suốt thời gian nhiệm vụ. Họ đang thử nghiệm từng thành phần một”.

Cuộc đua tốn kém và những lo ngại môi trường

Dù còn nhiều thách thức, ông Jornet tin rằng các công ty công nghệ lớn có đủ động lực để hành động nhanh chóng và đầu tư mạnh tay nhằm giành ưu thế trong cuộc đua AI toàn cầu.

“Ai cũng muốn là người đầu tiên sở hữu nền tảng đạt được cột mốc này, vì thế các công ty đang ra sức đổ tiền vào cuộc đua này”, ông nói.

Tuy nhiên, theo bà Anncy Thresher - chuyên gia về chính sách không gian tại Đại học Northeastern, các trung tâm dữ liệu AI trong không gian dù được kỳ vọng giúp giảm tác động môi trường nhưng chúng có thể gây tác động ngược trong ngắn hạn do số lượng vụ phóng tên lửa sẽ tăng lên.

Các vụ phóng tên lửa đã được chứng minh là gây nguy hại cho động vật, làm tổn hại hệ sinh thái và góp phần việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch trên Trái Đất. Trung tâm Không gian Cape Canaveral, cơ sở liên bang có mức độ đa dạng sinh học cao nhất tại lục địa Mỹ, thực hiện hơn 80 vụ phóng mỗi năm. Các nghiên cứu cho thấy hoạt động này có thể làm cá chết ở vùng nước nông lân cận và để lại các mảnh vụn gây hại.

“Tôi cho rằng các trung tâm dữ liệu AI trong không gian có rất nhiều tiềm năng để giải quyết các vấn đề môi trường do các trung tâm dữ liệu trên mặt đất gây ra, như tại bang Virginia. Nhưng để làm được điều đó, chúng ta cần nghiên cứu và đánh giá kỹ lưỡng hơn nhiều về tác động môi trường của việc phóng tên lửa vào không gian”, bà Thresher nhận định.

Hoàng Phạm/VOV.VN

Nguồn VOV : https://vov.vn/the-gioi/quan-sat/cuoc-dua-xay-dung-trung-tam-du-lieu-ai-trong-khong-gian-post1267261.vov