Phát hiện Trung Quốc đưa hàng nghìn máy chủ xuống dưới đáy biển, âm thầm xây công trình hơn 6.000 tỷ trong suốt 6 tháng, khẩn trương đưa vào vận hành để làm nhiệm vụ quan trọng

Mới đây, Trung Quốc đã chính thức đưa vào vận hành thương mại một trung tâm dữ liệu dưới biển tích hợp điện gió ngoài khơi. Đây cũng là trung tâm dữ liệu dưới biển đầu tiên trên thế giới làm được điều này.

Trung tâm nằm cách Thượng Hải khoảng hơn 1,5 tiếng lái xe về phía Đông Nam. Dưới độ sâu 10m tính từ mặt biển là vùng lõi của trung tâm dữ liệu. Nơi đây có các kho dữ liệu hình trụ đứng cùng hàng nghìn máy chủ âm thầm vận hành.

Ông Chen Xi, Tổng Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển của công ty Hailan Cloud tại Thượng Hải chia sẻ với Tân Hoa Xã rằng, việc đưa trung tâm dữ liệu xuống dưới đáy biển là một lựa chọn tất yếu.

Thực tế, khu vực ven biển phía Đông Trung Quốc - trung tâm của nền kinh tế số đang phải đối mặt với hai thách thức lớn trong việc xây dựng trung tâm dữ liệu.

Một mặt, dân số đông và các ngành công nghiệp tập trung khiến quỹ đất ngày càng khan hiếm. Không gian đất liền quý giá khó có thể đáp ứng quy mô khổng lồ của các trung tâm dữ liệu truyền thống.

Mặt khác, nguồn tài nguyên điện gió ngoài khơi rất dồi dào nhưng lại gặp khó khăn trong việc tiêu thụ, khiến giá trị của nguồn điện xanh chưa được khai thác đầy đủ.

Bước vào khoang điều khiển trên nền tảng ngoài khơi, các màn hình hiển thị liên tục các thông số vận hành theo thời gian thực của khoang dữ liệu.

Bên trong, 192 tủ máy chủ đang hoạt động ổn định. Mỗi tủ có công suất khoảng 12kW. Hệ thống gồm 4 tầng tủ, mỗi tầng có diện tích 160m2, đảm nhận nhiệm vụ xử lý và lưu trữ khối lượng dữ liệu khổng lồ.

Theo vị lãnh đạo, vùng biển Lingang vốn là nơi có sóng gió mạnh, hàm lượng bùn cát cao và điều kiện hải dương phức tạp. Để giải quyết những thách thức này, đội ngũ xây dựng đã lần đầu tiên phát triển mô hình “kết cấu mới cho trung tâm dữ liệu dưới đáy biển”, tích hợp đồng bộ 4 bộ phận cốt lõi gồm mô-đun phía trên, khung dẫn hướng, khoang dữ liệu và cọc thép. Công trình đã vượt qua hàng loạt khó khăn kỹ thuật như cẩu lắp tích hợp và định vị chính xác dưới nước.

Cả đội ngũ chỉ mất khoảng 6 tháng để hoàn thành dự án. Đây là kỳ tích trong xây dựng các công trình ở ngoài khơi.

Được biết, việc xây dựng trung tâm dữ liệu dưới biển sẽ giúp tiết kiệm hơn 90% tài nguyên đất đai, bởi dự án giai đoạn 1 có công suất 2,3MW chỉ cần khoảng 200m2 đất, trong khi một dự án trên bờ có quy mô tương đương cần tới khoảng 2.000m2, lớn gấp gần 10 lần.

Lợi thế này có ý nghĩa đặc biệt đối với khu vực Đồng bằng sông Dương Tử cũng như các cụm đô thị ven biển phía Đông Trung Quốc. Bởi đây là những khu vực tập trung đông dân cư và hoạt động công nghiệp, nơi giá trị đất đai rất cao.

Nhiều năm qua, yêu cầu diện tích lớn của các trung tâm dữ liệu truyền thống đã trở thành rào cản đối với việc mở rộng hạ tầng tính toán.

Trong khi đó, mô hình trung tâm dữ liệu dưới đáy biển tận dụng không gian đại dương rộng lớn mà không chiếm dụng quỹ đất trên bờ, mở ra hướng phát triển mới cho hạ tầng tính toán tại miền Đông Trung Quốc, đồng thời cung cấp thêm giải pháp cho việc xây dựng mạng lưới năng lực tính toán tích hợp trên phạm vi toàn quốc.

Không chỉ tiết kiệm đất, khả năng tiêu thụ trực tiếp điện gió ngoài khơi mới là giá trị cốt lõi của dự án này. Cách trung tâm dữ liệu khoảng 500m là hơn 50 tua-bin gió đang sừng sững giữa biển. Trang trại điện gió ngoài khơi có công suất 200MW này sản xuất hơn 500 triệu kW giờ điện mỗi năm.

Nguồn điện xanh được truyền trực tiếp tới trung tâm dữ liệu dưới đáy biển thông qua hệ thống cáp quang - điện tích hợp, hình thành mô hình cung cấp điện “điện gió kết nối trực tiếp”.

Ông Chen Xi cho biết, các trung tâm dữ liệu trên đất liền phải nhận điện thông qua mạng lưới truyền tải đường dài, dẫn đến tổn thất điện năng lớn và chi phí cao. Trong khi đó, mô hình này cho phép điện gió và năng lực tính toán phối hợp ở khoảng cách gần, với tỷ lệ điện xanh cung cấp trực tiếp vượt 95%.

Đồng thời, mô hình này không chỉ giải quyết bài toán tiêu thụ điện gió ngoài khơi mà còn giúp trung tâm dữ liệu đạt được bước tiến lớn về tiết kiệm năng lượng.

Hiệu suất sử dụng điện năng (PUE) của các trung tâm dữ liệu trên đất liền thường dao động từ 1,4 đến 1,6. Trong khi đó, PUE của trung tâm dữ liệu dưới đáy biển này được duy trì dưới mức 1,15. Khi vận hành toàn bộ công suất, dự án có thể tiết kiệm khoảng 61 triệu kW giờ điện mỗi năm.

Một lợi thế đáng chú ý khác là môi trường biển sâu tạo điều kiện làm mát tự nhiên cho hệ thống. Nhiệt độ trung bình hàng năm của nước biển ở đáy khu vực này chỉ khoảng 15°C. Nước biển đóng vai trò như một bộ tản nhiệt tự nhiên.

Dự án sử dụng công nghệ tuần hoàn môi chất làm lạnh không cần động lực, không phải lắp đặt các hệ thống làm lạnh quy mô lớn và cũng không tiêu thụ bất kỳ lượng nước ngọt nào.

Theo tính toán, nếu áp dụng phương thức làm mát truyền thống trên đất liền, dự án công suất 2,3MW này sẽ tiêu thụ khoảng 40.000 tấn nước ngọt mỗi năm, tương đương lượng nước sử dụng của một hộ gia đình thông thường trong gần 100 năm.

Được biết, trung tâm dữ liệu dưới đáy biển này có tổng vốn đầu tư 1,6 tỷ nhân dân tệ (6.227 tỷ đồng) và quy hoạch công suất đạt 24MW. Dự án trình diễn giai đoạn một với công suất 2,3MW mới chỉ là bước khởi đầu.

Hiện nay, các đơn vị thiết kế và vận hành đang thúc đẩy triển khai các khoang dữ liệu dưới biển có công suất từ 5 đến 7MW mỗi khoang, đồng thời lên kế hoạch xây dựng mô hình nhiều khoang hoạt động song song tại các vùng biển thuộc Đồng bằng sông Dương Tử, Đồng bằng sông Châu Giang và khu vực vành đai Bột Hải. Mục tiêu là đưa mô hình này vào thực tế tại nhiều khu vực ven biển phía Đông Trung Quốc.

Trong bối cảnh nhu cầu điện năng của các trung tâm dữ liệu trên toàn cầu tiếp tục gia tăng, trong đó trí tuệ nhân tạo trở thành động lực chính thúc đẩy mức tiêu thụ điện tăng mạnh, việc phối hợp giữa năng lực tính toán và năng lượng đang được xem là chìa khóa để giải quyết nút thắt năng lượng của ngành công nghiệp dữ liệu.