Loạt "ông lớn" công nghệ tức tốc giải bài toán năng lượng cho phát triển trí tuệ nhân tạo

Giải mã bài toán điện năng của AI

Các công ty công nghệ lớn như Microsoft, Amazon hay Google đang chạy đua để xây dựng hạ tầng cho phát triển trí tuệ nhân tạo (AI), nhưng lại vấp phải hai nút thắt cổ chai lớn: thời gian chờ kết nối lưới điện có thể kéo dài cả thập kỷ và nhu cầu làm mát ngày càng tăng.

Cùng lúc đó, các tập đoàn năng lượng như Engie của Pháp hay RWE của Đức lại đang tìm cách tái sử dụng các khu đất công nghiệp rộng lớn với hạ tầng điện và nước sẵn có. Sự gặp gỡ này đang tạo ra một giải pháp đôi bên cùng có lợi.

Thay vì các máy chủ thông thường, trung tâm dữ liệu AI được lấp đầy bởi hàng ngàn bộ xử lý đồ họa (GPU) hiệu năng cao, được xếp san sát nhau.

Một tủ rack máy chủ AI có thể tiêu thụ từ 50-100 kilowatt điện, cao gấp 10 lần so với một tủ rack thông thường.

Chính mật độ dày đặc của các GPU tiêu tốn nhiều năng lượng này là nguyên nhân khiến một trung tâm dữ liệu AI quy mô lớn có thể yêu cầu công suất điện lên tới hàng trăm megawatt, thậm chí cả gigawatt – tương đương với công suất của chính nhà máy điện mà nó thay thế.

Đi kèm với mức tiêu thụ điện khổng lồ là lượng nhiệt tỏa ra cực lớn. Hệ thống tản nhiệt bằng không khí truyền thống không còn đủ hiệu quả. Công nghệ tản nhiệt bằng chất lỏng (liquid cooling), từ làm mát trực tiếp đến chip cho đến ngâm toàn bộ máy chủ trong dung dịch, đang trở thành tiêu chuẩn bắt buộc.

Lợi thế từ cơ sở hạ tầng cũ

Các nhà máy điện cũ tình cờ lại là lời giải hoàn hảo cho cả hai bài toán trên. Lợi thế công nghệ lớn nhất của các địa điểm này là chúng đã có sẵn các kết nối lưới điện cao thế với công suất khổng lồ.

Việc xây dựng một kết nối mới với quy mô tương tự tại một địa điểm mới có thể mất tới hơn một thập kỷ ở châu Âu. Bằng cách tái sử dụng hạ tầng này, các công ty công nghệ có thể rút ngắn thời gian triển khai xuống chỉ còn vài năm.

Các nhà máy điện thường được xây dựng gần các nguồn nước lớn như sông hoặc biển để phục vụ cho hệ thống làm mát của chính chúng.

Do đó, chúng sở hữu sẵn các hệ thống đường ống dẫn nước và xử lý nước quy mô công nghiệp, một sự tương thích hoàn hảo cho nhu cầu tản nhiệt bằng chất lỏng của các trung tâm dữ liệu AI.

Mô hình công viên năng lượng này mang lại nhiều lợi ích kỹ thuật: nguồn điện ổn định hơn, ít bị ảnh hưởng bởi biến động của lưới điện chung, hiệu suất truyền tải cao hơn và giảm chi phí.

Việc biến các nhà máy điện cũ thành các trung tâm dữ liệu AI là một ví dụ điển hình cho sự cộng sinh công nghiệp, được thúc đẩy bởi các yêu cầu kỹ thuật khắc nghiệt. Trong cuộc đua AI, vị trí chiến lược không còn là các khu công nghệ cao ở trung tâm thành phố, mà có thể chính là những khu đất công nghiệp cũ, nơi sở hữu hai tài nguyên quý giá nhất của kỷ nguyên số: điện năng và nước.