Làm mát bằng chất lỏng trở thành yêu cầu tất yếu của trung tâm dữ liệu AI

Trong bối cảnh đó, làm mát bằng chất lỏng đang nổi lên như một giải pháp then chốt và ngày càng được xem là yêu cầu bắt buộc đối với các “nhà máy AI”.

Hệ thống làm mát đối mặt áp lực chưa từng có

Theo số liệu do McKinsey công bố, hệ thống làm mát hiện chiếm khoảng 40% tổng năng lượng tiêu thụ tại trung tâm dữ liệu. Khi xảy ra tình trạng quá nhiệt khiến máy chủ phải ngừng hoạt động, thiệt hại về chi phí có thể tăng đột biến, đặc biệt trong các trung tâm dữ liệu phục vụ AI, nơi yêu cầu vận hành liên tục và ổn định được đặt lên hàng đầu.

Áp lực càng trở nên rõ nét khi AI thúc đẩy những thay đổi sâu rộng trong thiết kế, xây dựng và vận hành trung tâm dữ liệu. Hạ tầng cho AI có đặc thù khác biệt, với các máy chủ GPU có mật độ công suất rất cao, khiến nhiều trung tâm dữ liệu truyền thống buộc phải chuyển đổi để thích ứng.

Từ trung tâm dữ liệu truyền thống sang “nhà máy AI”

Chia sẻ tại Hội nghị Thượng đỉnh Trung tâm dữ liệu và Hạ tầng đám mây – DCCI Summit 2026, ông Nguyễn Tuấn Anh, Quản lý Giải pháp, khối Quản lý Năng lượng, Schneider Electric Việt Nam cho biết, sự khác biệt lớn nhất của trung tâm dữ liệu AI nằm ở mật độ công suất.

“Thay vì những dãy dài với hàng trăm tủ rack như trước đây, các ‘nhà máy AI’ có thể chỉ cần vài tủ rack, nhưng mật độ công suất và lượng điện năng tiêu thụ trên mỗi rack có thể cao gấp 5, 10, thậm chí 20 lần so với các trung tâm dữ liệu cũ”, ông Nguyễn Tuấn Anh chia sẻ.

Theo ông, trước đây một tủ rack có công suất 20 kW đã được xem là rất cao, nhưng hiện nay, với AI, trên cùng diện tích hơn 1 m2, mật độ công suất có thể đạt 100 kW, 500 kW, thậm chí 1 MW mỗi rack.

“Với mức công suất như vậy, không thể sử dụng một hệ thống điều hòa thật lớn chỉ để làm mát một tủ rack”, ông Tuấn Anh phân tích.

Làm mát bằng không khí dần chạm giới hạn

Thực tế cho thấy, các hệ thống làm mát bằng không khí truyền thống đang dần chạm tới giới hạn kỹ thuật khi phải đáp ứng tải AI mật độ cao. Trong bối cảnh đó, làm mát bằng chất lỏng trở thành hướng đi khả thi nhất.

Theo Schneider Electric, công nghệ làm mát bằng chất lỏng có hiệu quả truyền nhiệt cao hơn làm mát bằng không khí tới 3.000 lần, nhờ khả năng loại bỏ nhiệt trực tiếp tại cấp độ chip. Bên cạnh đó, giải pháp này còn giúp tiết kiệm khoảng 30–60% tổng mức tiêu thụ năng lượng, tùy thuộc vào cấu hình vận hành và kiến trúc hệ thống.

Không chỉ cải thiện khả năng tản nhiệt, làm mát bằng chất lỏng còn góp phần thay đổi cách sử dụng năng lượng tại trung tâm dữ liệu. Ông Nguyễn Tuấn Anh cho biết, nếu nhiệt độ chất lỏng đầu vào ở mức 40°C và đầu ra sau khi làm mát máy chủ đạt khoảng 50°C, hệ thống có thể loại bỏ máy nén, chỉ sử dụng quạt giải nhiệt. Do máy nén là thành phần tiêu thụ điện năng lớn trong hệ thống làm mát, việc loại bỏ thiết bị này mang lại hiệu quả năng lượng rõ rệt.

Giải pháp cho các trung tâm dữ liệu hiện hữu

Đối với các trung tâm dữ liệu chưa được thiết kế sẵn cho AI, việc cải tạo toàn diện là thách thức lớn về chi phí và không gian. Trong trường hợp này, ông Nguyễn Tuấn Anh cho rằng giải pháp khả thi là nâng nhiệt độ nước cấp và tăng chênh lệch nhiệt độ (delta T) của hệ thống làm mát.

Cách tiếp cận này giúp tăng công suất làm mát mà không làm gia tăng tải cho hạ tầng điện hiện có. Khi nhiệt độ nước và delta T được nâng cao, điện năng tiêu thụ của hệ thống làm mát có thể giảm trong khi hiệu quả làm mát lại tăng. Tuy nhiên, giải pháp chỉ phù hợp nếu hệ thống hiện hữu cho phép vận hành linh hoạt trong dải nhiệt độ cao hơn.

“Việc nâng cấp hệ thống điện thường không quá phức tạp, nhưng hệ thống làm mát lại phụ thuộc nhiều vào mặt bằng, không gian và đường ống, nên rất khó thay đổi khi trung tâm dữ liệu đã hoàn thiện. Vì vậy, tính toán ngay từ khâu thiết kế là yếu tố then chốt,” ông Tuấn Anh nhấn mạnh.

Làm mát bằng chất lỏng, xu hướng không thể đảo ngược

Theo Schneider Electric, tập đoàn hiện đang cung cấp giải pháp làm mát cho 6 trong số 10 siêu máy tính nhanh nhất thế giới, bao gồm cả ba hệ thống đứng đầu. Sau khi mở rộng danh mục giải pháp với Motivair, Schneider Electric trở thành nhà cung cấp lớn thứ hai toàn cầu trong lĩnh vực làm mát bằng chất lỏng.

Tại Việt Nam, doanh nghiệp này cho biết đã xây dựng đội ngũ kỹ sư và mạng lưới đối tác trên toàn quốc, sẵn sàng hỗ trợ các dự án trung tâm dữ liệu trong suốt vòng đời, từ thiết kế, triển khai đến vận hành.

Trong bối cảnh AI tiếp tục đẩy cao mật độ công suất và yêu cầu hiệu năng, làm mát bằng chất lỏng đang chuyển từ một giải pháp công nghệ tiên tiến thành tiêu chuẩn mới cho trung tâm dữ liệu. Đối với các nhà đầu tư và đơn vị vận hành, đây không chỉ là lựa chọn kỹ thuật, mà còn là quyết định mang tính nền tảng để đảm bảo an toàn vận hành, hiệu quả năng lượng và khả năng phát triển lâu dài trong kỷ nguyên AI.