MỸ – Khi nhu cầu năng lượng của ngành công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) ảnh hưởng đến vấn đề bảo vệ môi trường, một số chuyên gia công nghệ đang hướng ra ngoài trái đất, đề xuất cơ sở hạ tầng quỹ đạo (orbital infrastructure) như một giải pháp tiềm năng cho áp lực ngày càng tăng đối với các trung tâm dữ liệu trên mặt đất.

Các trung tâm dữ liệu đang trở thành một vấn đề mới về môi trường đối với ngành công nghệ. Sự lo ngại của công chúng ngày càng tăng cao trước mức độ tiêu thụ điện năng và nguồn tài nguyên nước. Phản ứng của ngành công nghệ trước vấn đề này là gì? Đó chính là ý tưởng đưa các trung tâm dữ liệu vào không gian.

Ông Travis Beals, Giám đốc cấp cao về các mô hình trí tuệ tại tập đoàn Google, cho biết không gian vũ trụ là một địa điểm lý tưởng cho các trung tâm dữ liệu vì nó giải quyết được một trong những thách thức lớn nhất khi đặt chúng tại trái đất: năng lượng.

Ông Beals đã giải thích trong một bài viết trực tuyến của công ty: “Mặt trời là nguồn năng lượng tối thượng trong hệ mặt trời của chúng ta, phát ra công suất lớn hơn gấp 100 nghìn tỷ lần tổng sản lượng điện của con người. Ở quỹ đạo phù hợp, một tấm pin năng lượng mặt trời có thể đạt hiệu suất cao gấp 8 lần so với trên trái đất và sản xuất điện liên tục, giúp giảm bớt nhu cầu sử dụng pin lưu trữ.”

Ông Beals nói rằng “Trong tương lai, không gian có thể là nơi tốt nhất để mở rộng quy mô tính toán AI. Từ tầm nhìn đó, dự án nghiên cứu đột phá mới của chúng tôi, Project Suncatcher, định hướng xây dựng các hệ thống vệ tinh chạy bằng năng lượng mặt trời với thiết kế nhỏ gọn, mang theo các bộ xử lý Google TPU (tensor processing units) (*) và kết nối thông qua liên kết quang học trong không gian tự do. Phương pháp này sở hữu tiềm năng to lớn về khả năng mở rộng, đồng thời giảm thiểu tác động đến các nguồn tài nguyên trên trái đất.”
(*) Google TPU: là một loại vi mạch tích hợp chuyên dụng (ASIC) được Google thiết kế riêng nhằm tăng tốc các tác vụ liên quan đến trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (machine learning)

Công ty SpaceX cũng ủng hộ ý tưởng về các trung tâm dữ liệu trong không gian. Tháng trước, công ty này đã đệ trình một yêu cầu lên ủy ban truyền thông liên bang (FCC – Federal communications commission) để phóng một hệ thống gồm tối đa một triệu vệ tinh chạy bằng năng lượng mặt trời, mà theo họ, sẽ đóng vai trò là các trung tâm dữ liệu phục vụ công nghệ trí tuệ nhân tạo.

Hồ sơ đệ trình khẳng định rằng kế hoạch vệ tinh của họ là cách hiệu quả nhất để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về năng lực tính toán AI, đồng thời xem đây là bước đi đầu tiên hướng tới một nền văn minh cấp độ II theo thang Kardashev (Kardashev scale), một nền văn minh có thể khai thác toàn bộ sức mạnh năng lượng của mặt trời, và cũng nhằm đảm bảo tương lai đa hành tinh của nhân loại giữa các vì sao.

Thang Kardashev là một hệ thống khung được đề xuất vào năm 1964 bởi nhà thiên văn học thời kỳ liên bang Xô viết Nikolai Kardashev nhằm phân loại các nền văn minh dựa trên mức tiêu thụ năng lượng. Nền văn minh cấp độ I sử dụng toàn bộ năng lượng trên trái đất; nền văn minh cấp độ II sử dụng toàn bộ năng lượng của mặt trời; và nền văn minh cấp độ III sử dụng toàn bộ năng lượng của cả thiên hà.

Nguồn năng lượng vô tận
Các chuyên gia phân tích trong ngành cho biết luận điểm về năng lượng chính là động lực thúc đẩy phần lớn đà phát triển ban đầu cho các đề xuất về trung tâm dữ liệu quỹ đạo.

Ông Gordon Bell, Giám đốc chiến lược và thực thi tại công ty EY-Parthenon (Boston), chi nhánh tư vấn chiến lược toàn cầu của tập đoàn Ernst and Young, nói rằng: “Không gian vũ trụ cung cấp khả năng tiếp cận nguồn năng lượng vô hạn với chi phí biên tiệm cận mức 0 đồng”. 

Ông Bell chia sẻ: “Vũ trụ mang lại một giải pháp tiềm năng cho vấn đề lớn nhất mà ngành công nghệ trung tâm dữ liệu đang phải đối mặt. Ngành này đang bị hạn chế về năng lượng, vốn sẽ không thể được giải quyết trong một thời gian ngắn.”

Ông giải thích rằng việc xây dựng các cơ sở truyền tải và phát điện mới là những nỗ lực kéo dài nhiều năm vì nhiều lý do, bao gồm sự thiếu đồng nhất về lợi ích giữa các đơn vị điện lực và ngành trung tâm dữ liệu, cùng các rào cản về chuỗi cung ứng, quy định pháp lý, nhân lực, tâm lý phản đối xây dựng tại địa phương (NIMBYism) (*), và nhiều yếu tố khác.
(*) NIMBYism (not in my backyard): là hiện tượng người dân ủng hộ một dự án về mặt tổng thể, nhưng lại phản đối khi dự án đó được triển khai gần khu sinh sống của họ. Sự phản đối này thường xuất phát từ lo ngại về tiếng ồn, môi trường hoặc rủi ro tiềm ẩn, và là yếu tố khiến các dự án bị chậm tiến độ.

Ông cho biết thêm, việc cung cấp năng lượng để duy trì hoạt động của các thiết bị công nghệ thông tin và hệ thống làm mát bên trong trung tâm dữ liệu cũng là khoản chi phí vận hành lớn nhất.

Ông Bell nói thêm: “Hầu hết các trung tâm dữ liệu ngoài không gian sẽ được đặt ở quỹ đạo đồng bộ mặt trời (sun-synchronous) (*), hướng về phía mặt trời 24/7. Điều này cho phép tạo ra năng lượng mặt trời với hiệu suất cao, đồng thời giảm bớt nhu cầu về thiết bị làm mát hoặc dự phòng.”
(*) Sun-synchronous: là một loại quỹ đạo gần cực, nơi vệ tinh đi qua bất kỳ điểm nào trên bề mặt trái đất vào cùng một giờ địa phương cố định. Vệ tinh duy trì góc nghiêng không đổi so với trục trái đất – mặt trời, đảm bảo điều kiện chiếu sáng mặt trời lên bề mặt bên dưới là như nhau trong mỗi lần bay qua, rất lý tưởng cho vệ tinh viễn thám và giám sát.

“Các thiết bị làm mát truyền thống phần lớn sẽ bị loại bỏ, vì môi trường trong không gian rất lạnh và nhiệt lượng sẽ được thải vào vũ trụ thông qua các bộ tản nhiệt. Các thiết bị dự phòng có thể lược bớt, vì nguồn phát điện, chính là mặt trời, sẽ luôn chiếu sáng và tạo ra năng lượng liên tục.”

Tầm nhìn từ quỹ đạo và những rủi ro thực tế
Ông Ellis Scherer, chuyên gia phân tích chính sách về băng thông rộng, phổ tần và chính sách không gian tại Quỹ công nghệ thông tin và đổi mới (ITIF – Information technology and innovation foundation), một tổ chức nghiên cứu và chính sách công tại thành phố Washington, D.C. (Mỹ), cho rằng các trung tâm dữ liệu quỹ đạo có thể giải quyết một số mối lo ngại về môi trường và mạng lưới điện khi xây dựng thêm các trung tâm dữ liệu trên trái đất.

Ông Scherer chia sẻ: “Các trung tâm dữ liệu trong không gian có thể tiếp cận nguồn năng lượng mặt trời 24/7 tại một số quỹ đạo đồng bộ mặt trời nhất định, cung cấp cho chúng toàn bộ năng lượng cần thiết để vận hành mà không gây áp lực lớn lên lưới điện dưới mặt đất. Điều này sẽ làm giảm bớt nỗi lo về việc khách hàng phải gánh chịu chi phí do mức tiêu thụ năng lượng tăng cao.”

Ông Scherer nói thêm: “Ngoài ra, rủi ro về việc hết quỹ đất trong không gian cũng thấp hơn, không có các yêu cầu cấp phép phức tạp, và không có sự phản đối từ cộng đồng đối với các trung tâm dữ liệu mới được xây dựng ở gần khu dân cư”.

Để xem các tin bài khác về “Trung tâm dữ liệu”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Tech News World