Một công ty công nghệ Trung Quốc, Hailanyun, đã khai trương trung tâm dữ liệu thương mại dưới nước đầu tiên trên thế giới ngoài khơi Thượng Hải trong tháng này. Cơ sở mới của họ gần như được cung cấp năng lượng hoàn toàn bằng gió ngoài khơi, nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng cao của điện toán AI một cách bền vững hơn.
Việc triển khai thương mại ở quy mô này diễn ra sau khi Microsoft, công ty tiên phong về ý tưởng này với Dự án Natick ở Scotland, chính thức kết thúc thử nghiệm vào năm 2024.
Trong khi Microsoft chứng minh rằng các trung tâm dữ liệu dưới biển có độ tin cậy cao thì Trung Quốc hiện là nước đầu tiên đưa công nghệ này ra thị trường. Dự án của Hailanyun nêu bật nỗ lực toàn cầu hướng tới điện toán xanh hơn, mặc dù vẫn còn nhiều câu hỏi về tác động lâu dài của nhiệt thải đến hệ sinh thái biển.
Từ Biển Scotland đến Bờ biển Thượng Hải: Di sản của Dự án Natick
Microsoft lần đầu tiên đưa ra ý tưởng về tàu ngầm trung tâm dữ liệu với Dự án Natick vào năm 2014, một thử nghiệm đầy tham vọng nhằm xác định xem đáy đại dương có phải là ngôi nhà khả thi cho cơ sở hạ tầng đám mây hay không.
Nỗ lực của dự án lên đến đỉnh điểm vào năm 2018 với việc triển khai một con nhộng cỡ container vận chuyển dài 40 feet ở độ sâu 117 feet ngoài khơi Quần đảo Orkney của Scotland. Bên trong là 864 máy chủ, được niêm phong trong bầu không khí giàu nitơ được kiểm soát.
Hai năm sau, công ty đã lấy lại được viên nang và phát hiện ra một thành công đáng chú ý. Phần cứng bên trong con tàu có tỷ lệ hỏng hóc thấp hơn đáng kể so với các phần cứng trên mặt đất.
Ben Cutler, giám đốc dự án cho các Dự án Đặc biệt của Microsoft, cho biết vào thời điểm đó:”Tỷ lệ hỏng hóc dưới nước của chúng tôi chỉ bằng 1/8 so với những gì chúng tôi thấy trên đất liền.”
Nhóm của Microsoft đã đưa ra giả thuyết về bầu không khí nitơ trơ, ít ăn mòn hơn oxy, kết hợp với việc hoàn toàn không có sự va chạm của các kỹ thuật viên là con người và các bộ phận, đã tạo ra môi trường hoạt động ổn định đặc biệt.
Bất chấp những kết quả đầy hứa hẹn này, Microsoft đã xác nhận vào tháng 6 năm 2024 rằng họ sẽ kết thúc dự án. Noelle Walsh, người đứng đầu bộ phận Đổi mới + Vận hành Đám mây của Microsoft, đã tuyên bố rõ ràng rằng “Microsoft sẽ không xây dựng thêm trung tâm dữ liệu dưới nước trên toàn cầu”.
Trung Quốc tiến hành thương mại hóa máy tính dưới biển chạy bằng năng lượng gió
Trong khi Microsoft chứng minh khái niệm này thì một công ty Trung Quốc hiện đang đưa nó ra thị trường với tốc độ đáng kể. Hailanyun, còn được gọi là HiCloud, đã hoàn thành việc xây dựng trung tâm dữ liệu thương mại dưới nước (UDC) đầu tiên trên thế giới tại Đặc khu Lingang ngoài khơi Thượng Hải.
Với khoản đầu tư đáng kể 1,6 tỷ nhân dân tệ (khoảng 226 triệu USD), dự án có tổng công suất điện là 24 megawatt, được thiết kế để hỗ trợ nhu cầu điện toán đám mây và AI đang gia tăng của đất nước.
Dựa trên những bài học từ Dự án Natick, Cơ sở của Hailanyun hướng tới hiệu quả cao hơn nữa. Hailanyun báo cáo rằng UDC của họ sẽ sử dụng hơn 95% năng lượng từ các tuabin gió ngoài khơi gần đó và sử dụng hệ thống làm mát trực tiếp bằng nước biển.
Họ tuyên bố, phương pháp như vậy giúp giảm mức tiêu thụ điện gần 23% và loại bỏ hoàn toàn nhu cầu về nước ngọt—a điểm yếu lớn đối với các cơ sở trên đất liền. Một động thái như vậy được một số người coi là một bước tiến lớn trong lĩnh vực điện toán bền vững.
Việc triển khai ở Thượng Hải không phải là lần đầu tiên Hailanyun mạo hiểm ra biển. Nó tuân theo lắp đặt thí điểm nhỏ hơn ngoài khơi đảo Hải Nam vào năm 2022, cho thấy cách tiếp cận mang tính chiến lược và theo từng giai đoạn để thương mại hóa công nghệ.
Bằng cách chuyển từ triển khai thí điểm sang thương mại hóa trong vòng chưa đầy ba năm—một bước nhảy vọt mà Microsoft chưa bao giờ cố gắng thực hiện—Trung Quốc đang tự định vị mình để dẫn đầu một lĩnh vực thích hợp nhưng có tiềm năng quan trọng của thị trường cơ sở hạ tầng đám mây toàn cầu, được cho là phục vụ các khách hàng lớn như China Telecom.
Phần thưởng xanh: Lợi ích môi trường so với rủi ro sinh thái
Sự hấp dẫn của các trung tâm dữ liệu dưới nước bắt nguồn từ thông tin xác thực về môi trường của chúng. Khi nhu cầu về AI và điện toán đám mây tăng vọt, mức tiêu thụ năng lượng và nước của các cơ sở khổng lồ trên đất liền cung cấp năng lượng cho chúng cũng tăng theo.
UDC đưa ra một giải pháp thay thế hấp dẫn bằng cách tận dụng nhiệt độ lạnh tự nhiên của đại dương để làm mát. Đây là một trong những chi phí vận hành lớn nhất đối với bất kỳ trung tâm dữ liệu nào.
Tuy nhiên, khái niệm này không phải là không có những lời chỉ trích. Từ năm 2018, công ty kỹ thuật môi trường SPIE UK đã nêu lên mối lo ngại rằng Project Natick coi nhiệt lượng có giá trị là chất thải.
Thay vì thải nó ra đại dương, công ty cho rằng nhiệt có thể được thu giữ và tái sử dụng để sưởi ấm các ngôi nhà, một phương pháp đã được sử dụng ở một số trung tâm dữ liệu trên đất liền.
Những câu hỏi còn tồn đọng về tác động sinh thái lâu dài đã phủ bóng đen lên các thông tin xanh của công nghệ. Phân tích gần đây hơn của các nhà sinh thái biển cảnh báo về nguy cơ ô nhiễm nhiệt.
Mặc dù một nhóm dữ liệu nhỏ, duy nhất chỉ có thể làm tăng nhiệt độ của vùng nước xung quanh ngay lập tức lên một phần độ, nhưng tác động tích lũy của nó từ việc triển khai nhiều lần ở quy mô lớn hơn vẫn chưa được biết rõ. Sự nóng lên cục bộ như vậy có thể phá vỡ hệ sinh thái biển và gây tổn hại đến đa dạng sinh học dưới nước.
Khi Hailanyun mở rộng quy mô hoạt động, ngành công nghệ toàn cầu sẽ theo dõi chặt chẽ để xem liệu giải pháp dưới biển này có thể trở thành một kế hoạch chi tiết thực sự bền vững cho tương lai của điện toán đám mây hay không, hay liệu chi phí sinh thái của nó có khiến nó trở thành một sự đổi mới thích hợp hay không.
