Lời giải bất ngờ cho cơn khát điện của AI

Tham vọng đưa các trung tâm dữ liệu phục vụ trí tuệ nhân tạo (AI) lên quỹ đạo Trái Đất vừa tiến thêm một bước khi các nhà nghiên cứu Mỹ phát triển thành công công nghệ làm mát mới, được kỳ vọng sẽ giải quyết một trong những rào cản lớn nhất đối với mô hình trung tâm dữ liệu ngoài không gian.

Theo truyền thông Mỹ, Viện Công nghệ California (Caltech) và công ty khởi nghiệp Sophia Space ngày 30/7 thông báo đã được cấp bằng sáng chế cho một hệ thống làm mát sử dụng năng lượng Mặt Trời nhằm ngăn thiết bị máy tính quá nhiệt trong môi trường không gian.

Công nghệ này có thể mở đường cho việc triển khai các trung tâm dữ liệu trên quỹ đạo ngay từ đầu thập niên 2030, vận hành bằng nguồn năng lượng Mặt Trời liên tục 24 giờ mỗi ngày.

Giải bài toán nan giải nhất

Sự bùng nổ của AI khiến nhu cầu xây dựng các trung tâm dữ liệu tăng mạnh trên toàn cầu. Tuy nhiên, những cơ sở này tiêu thụ lượng điện và nước khổng lồ để làm mát hệ thống máy chủ, dẫn đến nhiều phản đối từ cộng đồng dân cư vì chiếm nhiều đất, làm tăng giá điện và gây áp lực lên nguồn nước.

Ý tưởng đưa trung tâm dữ liệu lên không gian vì thế ngày càng thu hút sự quan tâm.

Khác với trên Trái Đất, các tấm pin Mặt Trời trong không gian có thể thu năng lượng gần như liên tục, không bị gián đoạn bởi chu kỳ ngày - đêm hay thời tiết, tạo ra nguồn điện ổn định cho các hệ thống tính toán.

Tuy nhiên, môi trường không gian lại thiếu không khí và nước – hai yếu tố vốn được sử dụng để làm mát chip máy tính trên mặt đất. Đây được xem là rào cản kỹ thuật lớn nhất đối với trung tâm dữ liệu ngoài không gian.

Sophia Space cho biết hệ thống mới sử dụng các tấm vật liệu đặc biệt kết hợp với năng lượng Mặt Trời để hấp thụ và phát tán lượng nhiệt dư trực tiếp vào không gian sâu, giúp thiết bị duy trì nhiệt độ an toàn trong quá trình vận hành.

Theo công ty, chi phí vận hành của hệ thống có thể cạnh tranh với các trung tâm dữ liệu trên Trái Đất.

Cuộc đua mới của ngành công nghệ

Thông báo của Caltech và Sophia Space là diễn biến mới nhất trong cuộc đua khai thác năng lượng Mặt Trời ngoài không gian.

Đầu năm nay, tỷ phú Elon Musk từng đề xuất triển khai khoảng một triệu vệ tinh hoạt động như các trung tâm dữ liệu AI trên quỹ đạo nhằm giảm nhu cầu tiêu thụ điện và nước trên Trái Đất.

Nhiều tập đoàn công nghệ khác, trong đó có Google và công ty hàng không vũ trụ Blue Origin của tỷ phú Jeff Bezos, cũng đang theo đuổi các dự án tương tự.

Ông Sergio Pellegrino, đồng Giám đốc Dự án Điện Mặt Trời Ngoài Không gian của Caltech, nhận định lĩnh vực này đang phát triển rất nhanh.

"Chúng ta cần dần quen với việc để không gian thực hiện nhiều công việc phục vụ cuộc sống trên Trái Đất", ông nói.

Cơ hội đi cùng thách thức

Dù được đánh giá nhiều tiềm năng, ý tưởng xây dựng trung tâm dữ liệu AI trong không gian vẫn vấp phải không ít hoài nghi.

Một số chuyên gia cho rằng việc đưa thêm hàng loạt thiết bị lên quỹ đạo có thể làm gia tăng lượng rác vũ trụ, đồng thời khiến chi phí điện năng tăng cao và thậm chí ảnh hưởng đến độ ổn định của lưới điện trên Trái Đất.

Ông Bill Powers, chuyên gia năng lượng tại San Diego, cho rằng các dự án điện Mặt Trời ngoài không gian hiện vẫn mang tính thử nghiệm và chưa giải quyết được các vấn đề cốt lõi.

Tuy nhiên, trong báo cáo công bố hồi tháng 6, Diễn đàn Kinh tế Thế giới (WEF) nhận định nghiên cứu công nghệ làm mát chip trong không gian là hướng đi đáng theo đuổi, nhất là khi khoảng 70% người Mỹ phản đối việc xây dựng thêm các trung tâm dữ liệu gần nơi sinh sống.

Theo Sophia Space, thay vì truyền điện từ không gian về Trái Đất - một công nghệ phức tạp và tốn kém - việc xử lý dữ liệu ngay trên quỹ đạo rồi chỉ truyền dữ liệu về mặt đất sẽ khả thi và hiệu quả kinh tế hơn.

Bên cạnh Caltech, nhiều tổ chức khác như Viện Công nghệ Georgia và hãng năng lượng mặt trời Hàn Quốc Hanwha Qcells cũng đang đầu tư phát triển công nghệ điện Mặt Trời ngoài không gian. Trong khi đó, Bộ Năng lượng Mỹ đã nghiên cứu lĩnh vực này hơn một thập kỷ và một số doanh nghiệp như Solaren đặt mục tiêu thương mại hóa công nghệ trong vòng 10 năm tới.