Trung Quốc vừa chính thức đưa vào vận hành thương mại toàn diện trung tâm dữ liệu dưới nước (UDC) đầu tiên trên thế giới, kết hợp với điện gió ngoài khơi, tại Khu thương mại tự do vùng Lăng Cảng, Thượng Hải. Dự án có tổng vốn đầu tư lên tới 226 triệu USD, tương đương gần 6.000 tỷ đồng, đánh dấu bước ngoặt lịch sử trong nỗ lực xanh hóa ngành công nghiệp điện toán hiệu năng cao.
Giải pháp năng lượng cho AI dưới đáy biển
Trong bối cảnh bùng nổ trí tuệ nhân tạo (AI) và các mô hình ngôn ngữ lớn, các trung tâm dữ liệu truyền thống đối mặt với thách thức lớn về nhiệt lượng. Hệ thống máy chủ GPU tiêu thụ hàng trăm kilowatt điện, phần lớn chuyển thành nhiệt thải. Trên đất liền, hệ thống làm mát tiêu tốn 40-50% tổng điện năng, khiến hiệu quả sử dụng năng lượng (PUE) thường vượt ngưỡng 1,5.
Dự án UDC Thượng Hải đã chọn hướng tiếp cận khác biệt: đặt trung tâm dữ liệu công suất 24 megawatt ở độ sâu khoảng 10 mét dưới biển. Cấu trúc nặng 1.950 tấn, tương đương 1.300 ô tô gia đình, chứa gần 2.000 máy chủ chuyên dụng được niêm phong trong các module chịu áp lực cao.
Cơ chế làm mát thụ động bằng nước biển
Điểm đặc biệt của hệ thống là cơ chế làm mát thụ động hoàn toàn bằng nước biển. Không khí nóng từ máy chủ biến chất làm lạnh trong ống đồng từ thể lỏng thành khí. Nhờ lực đẩy tự nhiên, khí bay lên tầng làm mát, trao đổi nhiệt với nước biển lạnh, ngưng tụ lại thành lỏng và quay về buồng máy chủ. Chu trình khép kín này không tiêu tốn watt điện nào cho hệ thống cơ khí.
Kết hợp chiến lược với năng lượng tái tạo
Dự án tại Lăng Cảng kết nối trực tiếp với nguồn năng lượng xanh tại chỗ. Các module dữ liệu được đặt cách tuabin gió ngoài khơi chỉ khoảng 500 mét, cho phép sử dụng trực tiếp hơn 95% điện xanh từ gió, giảm tổn thất truyền tải. Mô hình này giúp giảm 22,8% lượng điện tiêu thụ so với cơ sở truyền thống, đạt chỉ số PUE ấn tượng 1,15 – tiệm cận mức lý tưởng 1,0.
Ngoài ra, việc chuyển hạ tầng xuống biển tiết kiệm hơn 90% diện tích đất liền và không tiêu tốn nước ngọt làm mát, giải quyết vấn đề khan hiếm tài nguyên tại các đô thị ven biển như Thượng Hải.
Thách thức bảo trì dưới áp lực biển sâu
Vận hành trung tâm dữ liệu dưới đại dương đặt ra thách thức lớn về bảo trì. Microsoft từng thử nghiệm Project Natick tại Scotland, chứng minh máy chủ dưới nước có độ tin cậy cao gấp 8 lần trên đất liền, nhưng sau đó phải tạm dừng do khó khăn hậu cần.
Để khắc phục, nhà thầu HiCloud cùng đối tác China Telecom thiết kế vỏ bọc chống ăn mòn muối biển, hệ thống gioăng cao su kín tuyệt đối, tích hợp giám sát từ xa và dự phòng linh kiện cao. Hiện cụm máy chủ đảm nhận các tác vụ nặng như gán nhãn dữ liệu lớn và huấn luyện mô hình AI trong nước.
Tương lai điện toán bền vững
Thành công của dự án UDC Thượng Hải mở ra lời giải cho bài toán phát triển bền vững ngành công nghệ toàn cầu. Khi nhu cầu năng lượng cho AI leo thang, việc tận dụng không gian biển và năng lượng tái tạo ngoài khơi trở thành hướng đi tất yếu. Mô hình này sẽ là tiền đề để nhân rộng tại các vùng có điều kiện tương đồng, mở ra kỷ nguyên xanh hóa công nghệ từ lòng đại dương.
