Spa trung tâm dữ liệu, máy chủ trong không gian định hình lại điện toán đám mây

3 giờ trướcBài gốc

Spa trung tâm dữ liệu là mô hình tận dụng nhiệt thải từ máy chủ cho các khu chăm sóc sức khỏe, đồng thời tái sử dụng nhiệt từ khu spa để làm mát trung tâm dữ liệu, giúp tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường.

Các trung tâm dữ liệu tạo thành xương sống của internet, hỗ trợ gần như mọi dịch vụ kỹ thuật số. Tuy nhiên, những cơ sở này tiêu thụ lượng năng lượng và nước khổng lồ, đồng thời thường bị xem là gây mất mỹ quan và trở thành gánh nặng với các cộng đồng ở nơi chúng được xây dựng. Khi ngày càng nhiều khối lượng công việc AI (trí tuệ nhân tạo) được đưa vào trung tâm dữ liệu, áp lực lên chuỗi cung ứng điện sẽ càng gia tăng.

“Rồi sẽ có một điểm tới hạn, khi kiến trúc trung tâm dữ liệu hiện nay không còn phù hợp nữa”, bà Simone Larsson, người đứng đầu bộ phận AI doanh nghiệp tại tập đoàn Lenovo, nói với kênh CNBC.

Đối mặt với nguy cơ khủng hoảng hạ tầng số, các gã khổng lồ công nghệ và nhà phát triển hạ tầng đắt tiền đang tìm kiếm các giải pháp bền vững và mang tính đột phá.

Spa và làng dữ liệu

Theo nghiên cứu Trung tâm dữ liệu của tương lai do Lenovo phối hợp với hãng nghiên cứu thị trường Opinium thực hiện vào tháng 11, các trung tâm dữ liệu truyền thống đang không còn đáp ứng tốt nhu cầu vận hành AI, vừa tiêu tốn nhiều năng lượng vừa không đạt các tiêu chuẩn về phát triển bền vững và tuân thủ quy định.

Nghiên cứu cho thấy phần lớn nhà quản lý CNTT ưu tiên những đối tác giúp tiết kiệm năng lượng, nhưng chỉ 46% số người được khảo sát nói thiết kế trung tâm dữ liệu hiện tại của họ hỗ trợ các mục tiêu bền vững.

Trước những thách thức đó, Lenovo đã hợp tác với các kiến trúc sư từ Mamou-Mani và các kỹ sư từ AKT II để thiết kế các trung tâm dữ liệu hòa nhập tốt hơn với môi trường và giải quyết giới hạn về năng lượng. Kết quả là họ đề xuất những ý tưởng: Đưa trung tâm dữ liệu xuống lòng đất, tận dụng các đường hầm bỏ hoang hoặc treo lơ lửng trên không để sử dụng năng lượng Mặt trời liên tục 24/7.

Spa trung tâm dữ liệu trong tương lai theo ý tưởng của Lenovo, AKT II và Mamou-Mani - Ảnh: James Cheung

Trung tâm dữ liệu đặt trong đường hầm hoặc hệ thống giao thông không còn sử dụng - Ảnh: James Cheung

Làng dữ liệu gồm hệ thống các trung tâm dữ liệu dạng mô-đun, có thể xếp chồng lên nhau - Ảnh: James Cheung

Mamou-Mani là hãng kiến trúc có trụ sở tại London (thủ đô Anh), nổi tiếng với các thiết kế mang tính thử nghiệm, bền vững và ứng dụng công nghệ cao. AKT II là công ty kỹ thuật - kết cấu và hạ tầng của Anh, chuyên đảm nhiệm các giải pháp về kết cấu, cơ điện, môi trường và năng lượng cho các dự án quy mô lớn.

Trong các làng dữ liệu, máy chủ được xếp chồng lên nhau theo dạng mô-đun gần các khu vực đô thị, cho phép nhiệt lượng dư thừa từ các trung tâm dữ liệu được truyền tải để cung cấp năng lượng cho tiện ích địa phương như trường học hoặc nhà ở. Điều tương tự cũng áp dụng cho các spa trung tâm dữ liệu, nơi nhiệt lượng dư thừa từ các trung tâm dữ liệu sẽ được sử dụng trong môi trường chăm sóc sức khỏe. Ngược lại, lượng nhiệt sinh ra từ môi trường chăm sóc sức khỏe có thể được tái sử dụng để vận hành hệ thống làm mát cho trung tâm dữ liệu.

Song có một vấn đề: Ngay cả Lenovo cũng thừa nhận rằng các thiết kế của họ có thể sẽ không khả thi cho đến năm 2055 hoặc muộn hơn.

Tập đoàn Trung Quốc cho biết nghiên cứu được thực hiện nhằm khơi gợi thảo luận, đồng thời thừa nhận sẽ cần những thay đổi lớn về quy định pháp lý trước khi các thiết kế này có thể được triển khai. Chi phí, độ phức tạp về kỹ thuật cùng các rào cản pháp lý và khả năng mở rộng cũng là những thách thức đáng kể.

Việc áp dụng cũng sẽ khác nhau tùy theo khu vực. Ví dụ, Mỹ có nhiều khả năng áp dụng các khu phức hợp quy mô lớn, mật độ cực cao do nhu cầu cao, diện tích đất có sẵn nhiều hơn và môi trường pháp lý tương đối linh hoạt, theo Perkins Liu, nhà phân tích nghiên cứu cấp cao tại 451 Research - đơn vị nghiên cứu công nghệ thuộc tập đoàn S&P Global. Trong khi đó, châu Âu có lưới điện hạn chế hơn và các quy định nghiêm ngặt hơn, ông nói.

Điều đó không có nghĩa là các thiết kế trung tâm dữ liệu này là khái niệm hoàn toàn mới. Năm 2018, Microsoft đã triển khai một trung tâm dữ liệu giống tàu ngầm ở độ sâu 36 mét dưới mực nước biển để tận dụng lợi ích làm mát của nước biển và năng lượng thủy triều, giúp dự án vận hành hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo.

Ngoài ra, đã có nhiều ví dụ về việc tái phân phối nhiệt từ trung tâm dữ liệu để sưởi ấm khu dân cư lân cận. Mùa hè năm ngoái, nhiệt dư từ một trung tâm dữ liệu của công ty Equinix (Mỹ) đã được dùng để làm ấm các bể bơi Olympic ở Paris (thủ đô Pháp).

Máy chủ trong không gian

Từ dự án Suncatcher của Google, sáng kiến “Chòm sao điện toán Tam Thể” của Alibaba và Phòng thí nghiệm Chiết Giang, đến Starcloud của Nvidia, cuộc đua đưa trung tâm dữ liệu trên quỹ đạo đang nóng lên. Các công ty nhỏ hơn như Edge Aerospace và Loft Orbital cũng đang khám phá công nghệ này.

Ý tưởng đó có vẻ như là chuyện viễn tưởng. Trên thực tế, Google đã trích dẫn một truyện ngắn của nhà văn khoa học viễn tưởng Isaac Asimov làm nguồn cảm hứng cho ý tưởng khai thác trực tiếp năng lượng từ Mặt trời, nhưng những đề xuất này đang được các gã khổng lồ công nghệ nghiên cứu một cách nghiêm túc.

Nghiên cứu ASCEND do Liên minh châu Âu (EU) tài trợ, hợp tác với công ty Thales Alenia Space, đã xem xét tính khả thi của việc đưa trung tâm dữ liệu lên quỹ đạo bằng công nghệ robot.

ASCEND là dự án nghiên cứu nhằm đánh giá khả năng đưa trung tâm dữ liệu lên quỹ đạo ngoài không gian.

Thales Alenia Space là liên doanh dịch vụ du hành vũ trụ châu Âu giữa tập đoàn công nghệ Thales Group (Pháp) và hãng quốc phòng Leonardo (Ý).

Thales Alenia Space đang phát triển công nghệ cần thiết cho quá trình này với mục tiêu thực hiện sứ mệnh trình diễn trên quỹ đạo đầu tiên vào năm 2028. Tháng 11, Starcloud, công ty khởi nghiệp được Nvidia hậu thuẫn, đã gửi một chip vào không gian có sức mạnh gấp 100 lần bất kỳ GPU (bộ xử lý đồ họa) nào từng được đưa vào vũ trụ trước đây.

Theo báo cáo từ Viện Chính sách Không gian châu Âu (ESPI), khoảng 70 triệu euro (82 triệu USD) vốn tư nhân đã được đầu tư vào các dự án trung tâm dữ liệu đặt trong không gian kể từ năm 2020.

Song trong ngắn hạn, các trung tâm dữ liệu trên quỹ đạo vẫn nằm ngoài tầm với vì chi phí đưa thiết bị như vậy vào không gian vẫn là rào cản đáng kể.

Perkins Liu của S&P Global cho biết những rào cản lớn nhất gồm phần cứng phải chịu được bức xạ vũ trụ, bài toán làm mát trong môi trường chân không và chi phí cực kỳ đắt đỏ để phóng các hệ thống tính toán công suất lớn lên quỹ đạo. Những thách thức khác là liên lạc tốc độ cao đáng tin cậy, mảnh vỡ không gian và những khó khăn trong bảo trì, ông nói thêm.

Theo ESPI, bài toán chi phí của trung tâm dữ liệu trong không gian chỉ khả thi nếu giá phóng tên lửa Starship của SpaceX giảm xuống khoảng 10 triệu USD. Tuy nhiên, Jermaine Gutierrez (nghiên cứu viên của ESPI) cho rằng điều này khó xảy ra trong ngắn hạn.

“Về lâu dài, vấn đề đặt ra là liệu việc giảm chi phí của hạ tầng trên Trái đất có nhanh hơn mức tiết kiệm chi phí khi đưa trung tâm dữ liệu lên không gian hay không”, ông bình luận.

“Gây áp lực rất lớn lên nguồn nước và tài nguyên”

Bà Simone Larsson cho biết kế hoạch trung tâm dữ liệu tương lai của Lenovo có cốt lõi là sự cùng tồn tại và “cộng sinh”. Điều này bao gồm việc tận dụng một phần nhiệt lượng từ các trung tâm dữ liệu để sử dụng trong cộng đồng và bởi các bên liên quan khác.

James Cheung, đối tác tại Mamou-Mani, nói với CNBC rằng một mục tiêu khác là làm cho các trung tâm dữ liệu trở nên hấp dẫn hơn về mặt thị giác để chúng không bị coi là "những khối hộp khổng lồ vô hồn".

Theo Simone Larsson, các kế hoạch trung tâm dữ liệu tương lai của Lenovo được xây dựng trên tinh thần cùng tồn tại và cộng sinh. Trong đó một phần nhiệt thải sẽ được tận dụng để phục vụ cộng đồng và các bên liên quan.

James Cheung, đối tác tại Mamou-Mani, cho biết mục tiêu khác là khiến các trung tâm dữ liệu trở nên đẹp mắt hơn, để không còn bị nhìn nhận như khối hộp khổng lồ vô hồn.

Ông nói các kiến trúc sư đã sử dụng những kỹ thuật như mô phỏng sinh học, học theo thuật toán tự nhiên để tìm ra cách phân tán nhiệt hiệu quả nhất.

"Chúng ta tương tác với các trung tâm dữ liệu mỗi ngày, với máy tính và smartphone. Thế nhưng, trung tâm dữ liệu đang gây áp lực rất lớn lên nguồn nước và tài nguyên của chúng ta”, James Cheung cho hay.

Chuẩn bị cho tương lai

Muốn sự đổi mới này diễn ra, các chuyên gia nói với CNBC rằng cần phải sửa đổi quy định và thực hiện các chính sách mới để giải quyết nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của AI và trung tâm dữ liệu.

“Các nhà điều hành trung tâm dữ liệu có thể áp dụng công nghệ xanh theo ý muốn, nhưng điều đó phải được chứng minh về mặt tài chính”, Perkins Liu nhận xét. Ông nói thêm rằng lưới điện cần được nâng cấp và năng lượng tái tạo cần được xây dựng nhanh chóng để điều này xảy ra.

Simone Larsson nhấn mạnh rằng việc chỉ cải tạo trung tâm dữ liệu cũ thường không giải quyết được vấn đề. Thay vào đó, doanh nghiệp phải tìm cách đổi mới, đồng thời xem xét điều chỉnh các quy định sao cho vừa đáp ứng nhu cầu xã hội vừa mang lại lợi nhuận.

Sơn Vân

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/spa-trung-tam-du-lieu-may-chu-trong-khong-gian-dinh-hinh-lai-dien-toan-dam-may-243003.html