Trung tâm dữ liệu dưới đáy biển Scotland
Trong suốt 19 tiếng đồng hồ lao động miệt mài, họ kịp hoàn thành một dự án cơ sở hạ tầng quy mô: một trung tâm dữ liệu kín nước bao gồm có 864 máy chủ trên 12 giá đỡ đã được hạ xuống đáy biển. “Luôn có rắc rối dưới nước và có thể dẫn đến sai sót nếu cáp không được kết nối hợp lý”, dẫn lời của ông Ben Cutler, người điều hành trung tâm dữ liệu dưới nước của Microsoft, kết cấu này mang tên là Dự án Natick.
Tham vọng của Microsoft
Các nhà điều hành Microsoft muốn giảm thiểu lượng điện năng tiêu thụ khổng lồ vốn cần thiết cho nhu cầu tiêu thụ dữ liệu ngày càng tăng của thế giới. Microsoft đang làm việc với Dự án Natick kể từ năm 2014 và trước đó họ đã thử nghiệm một trung tâm dữ liệu chìm quy mô nhỏ ở biển Thái Bình Dương trong vòng 105 ngày. Cấu trúc (Dự án Natick) mới dài 12m được sử dụng công nghệ nén của tàu ngầm và được thiết kế để đặt dưới đáy biển trong thời hạn 5 năm. Nó sẽ được cho hoạt động trước ít nhất 1 năm để Microsoft xem xét nó có hoạt động trơn tru hay không, và trong thời gian hoạt động này, các kỹ sư không thể tiếp cận nó được. Nếu công nghệ bên trong Natick bị hỏng thì vô phương sửa chữa. Điểm mấu chốt của Dự án Natick nghe có vẻ đơn giản: nước biển lạnh có thể giúp làm giảm thiểu chi phí làm mát các máy chủ.
Tuyến cáp được gắn với trung tâm dữ liệu sẽ được cung cấp điện vốn được sản sinh ra từ các nguồn tái tạo trên mặt đất và cũng có trong các tuyến cáp internet. Microsoft tiết lộ rằng Dự án Natick “mạnh mẽ như vài ngàn máy tính tiêu dùng cao cấp”. Và khi mà thế giới ngày càng trở nên khao khát dữ liệu thì các công ty đang vật lộn để nắm bắt tác động môi trường của nó.
| Một giàn 12 giá đỡ sẽ nâng 864 máy chủ của Microsoft kết nối với hệ thống làm mát trong Dự án Natick, Scotland. Ảnh: Naval Group. |
Một nghiên cứu của Ủy ban châu Âu (EC) cho biết rằng ngành công nghiệp ICT (bao gồm các trung tâm dữ liệu) sẽ tạo ra 2% khí thải CO2 toàn cầu. Các trung tâm dữ liệu cũng để lại dấu ấn carbon nhanh hơn bất kỳ khu vực nào trong lĩnh vực ICT chủ yếu là do sự phát triển của điện toán đám mây và nhu cầu dùng internet nói chung.
Anh, Đức, Pháp và Hà Lan hiện đang kiểm soát các trung tâm dữ liệu lớn nhất châu Âu và ước tính đến năm 2020, các trung tâm này sẽ ngốn lượng điện năng lên tới 104 terawatt/năm. Dự báo sâu hơn thì điều này sẽ chiếm khoảng 4% tổng nhu cầu sử dụng năng lượng.
Có nhiều yếu tố rất phức tạp khi tham gia vào sân chơi này. Hiện tại, Microsoft vẫn không chắc liệu giai đoạn nhanh nhất của thử nghiệm mới nhất có thành công hay không. Nếu mọi thứ bị sai sót, máy chủ bị hỏng và toàn bộ dự án có thể chìm mất tăm tích. Cũng còn có những cân nhắc về tác động môi trường. Ông Ben Cutler nhấn mạnh: trong vòng 105 ngày đầu tiên đi vào hoạt động thử nghiệm, sẽ có một ít nhiệt lượng nhỏ phát tán trong lòng đại dương và ông hy vọng điều tương tự sẽ xảy ra trong khoảng thời gian này.
Tận dụng môi trường
Lượng nhiệt tỏa ra từ Dự án Natick đang được các cảm biến theo dõi sít sao, nó là tiếng ồn sản sinh ra bởi trung tâm dữ liệu. Trong vòng một thập niên qua, các trung tâm dữ liệu đã được hình thành tại những nơi có kiểu khí hậu mát mẻ tại nhiều quốc gia. Nghiên cứu của EC đã chỉ rõ: “Các trung tâm dữ liệu tọa lạc ở Scandinavia và Bắc Âu là khai thác năng lượng hiệu quả nhất chủ yếu do khí hậu mát mẻ, tạo thuận lợi cho nhu cầu phát triển kinh tế”.
Một trong những cách thức đạt được hiệu quả điện năng tiềm tàng là khai thác trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy để hiểu dữ liệu tốt hơn. Các dạng thuật toán được phát triển bởi DeepMind của Google đã cho thấy sự khả thi trong việc giảm đến 40% năng lượng dùng cho việc làm mát các trung tâm dữ liệu.
Từ phía Hãng Microsoft, ông Ben Cutler nói thêm rằng hãng cũng đang sử dụng các trung tâm dữ liệu dưới nước ở dạng các vỉa vật thể nhân tạo – các cấu trúc nhân tạo có thể dùng làm nơi sinh sống của động vật biển. Những con tàu, xe tăng và tàu biển cũ kỹ khi đem xuống biển thì cũng biến thành các vỉa vật thể nhân tạo nhằm cải thiện các dạng môi trường biển.
| Microsoft đang hạ thủy một trung tâm dữ liệu dưới nước, họ thả xuống đáy biển thuộc quần đảo Orkney của Scotland. Ảnh: VentureBeat |
Nhưng các trung tâm dữ liệu cũng đồng thời là những doanh nghiệp lớn, đặc biệt là điện toán đám mây và AI của những tập đoàn công nghệ lớn: Hãng Apple nói rằng tất cả trung tâm dữ liệu của họ đều hoạt động bằng năng lượng tái tạo; Facebook cũng muốn đạt được 100% nhu cầu dùng năng lượng tái tạo; Google cũng đang mua 100% năng lượng tái tạo để bắt kịp với sử dụng dữ liệu trong năm 2018; và Microsoft nói rằng tất cả là carbon trung tính.
Hơn 20 tỷ USD đã được chi ra để xây dựng các trung tâm dữ liệu vào năm 2017, theo nghiên cứu của Công ty bất động sản CBRE. Và Microsoft muốn tăng động lực kinh tế khi cho thử nghiệm Dự án Natick. Ông Ben Cutter dự báo rằng Microsoft có thể sản xuất và sáng tạo các trung tâm dữ liệu dưới nước chỉ trong vòng 90 ngày và đem cố định nó tại các thành phố gần Tổng hành dinh của họ.
Nếu mọi thứ diễn ra theo đúng kế hoạch của Microsoft, thì ông Ben Cutler đang mường tượng đến các cảnh trung tâm dữ liệu dưới nước ở ngoài khơi các đô thị trên thế giới, ông nói thêm rằng một số thành phố với dân số đông đúc chỉ cách bờ biển đúng 200km. Và việc di chuyển các trung tâm dữ liệu tới những đô thị gần biển sẽ tạo ra một lợi ích khác: các kết nối sẽ chạy nhanh hơn.