Mới đây, trung tâm dữ liệu dưới nước sử dụng điện gió ngoài khơi đầu tiên trên thế giới đã chính thức đi vào vận hành thương mại ngoài khơi Đặc khu Lingang ở Thượng Hải, Trung Quốc.

Dự án trị giá 226 triệu USD (khoảng 5.900 tỷ đồng) được khởi động vào tháng 6/2025 thông qua thỏa thuận hợp tác giữa Ban quản lý Đặc khu Lingang, Tập đoàn Đầu tư Lingang Thượng Hải và công ty HiCloud Technology.

Ngoài ra, HiCloud cũng ký các thỏa thuận vận hành với nhiều đối tác như tập đoàn Shenergy, công ty viễn thông Shanghai Telecom, công ty Kỹ thuật Cảng số 3 CCCC cùng một số đơn vị khác. 

Sau khi hoàn tất xây dựng vào tháng 10/2025, trung tâm bắt đầu vận hành toàn diện từ tuần trước, sau giai đoạn thử nghiệm ban đầu diễn ra hồi đầu năm nay.

Điện gió ngoài khơi cấp năng lượng cho trung tâm dữ liệu dưới biển

Trung tâm dữ liệu dưới nước (UDC) được triển khai tại khu vực nằm giữa hai cụm điện gió ngoài khơi thuộc giai đoạn 1 và giai đoạn 2 của dự án Lingang.

Các mô-đun chịu áp suất đặt dưới đáy biển, chứa gần 2.000 máy chủ, được triển khai cạnh các tuabin gió ngoài khơi, cho phép cơ sở này lấy điện trực tiếp từ nguồn năng lượng tái tạo. Dự án được phát triển theo 2 giai đoạn, với tổng công suất 24MW.

Theo đơn vị phát triển dự án, hệ thống có thể hỗ trợ nhiều tác vụ, từ AI, xử lý dữ liệu lớn đến hạ tầng 5G và phát triển các mô hình ngôn ngữ lớn nội địa.

Khác với trung tâm dữ liệu truyền thống trên đất liền vốn phụ thuộc nhiều vào hệ thống điều hòa làm mát công nghiệp, trung tâm dữ liệu dưới nước tại Thượng Hải sử dụng nước biển xung quanh như một cơ chế làm mát thụ động.

Đại diện HiCloud Technology mô tả quy trình vận hành: “Bộ điều hòa phía sau máy chủ sẽ hút luồng khí nóng sinh ra từ máy chủ, khiến chất làm lạnh trong các ống đồng chuyển từ dạng lỏng sang dạng khí. Sau đó, khí này tự nổi lên tầng làm mát ở phía trên, nơi nhiệt được truyền ra nước biển xung quanh trước khi chất làm lạnh ngưng tụ trở lại thành chất lỏng”.

“Sau cùng, nhờ trọng lực, chất làm lạnh quay trở lại khu vực đặt máy chủ để tiếp tục chu trình làm mát, tạo thành một hệ thống trao đổi nhiệt gần như không cần tiêu thụ thêm điện năng”, người này nói thêm.

Thiết kế dưới nước của dự án giúp giảm 22,8% điện năng tiêu thụ, loại bỏ nhu cầu sử dụng nước ngọt và cắt giảm hơn 90% diện tích đất cần thiết.

Thách thức của hạ tầng điện toán dưới nước

Dù mang lại lợi ích lớn về hiệu suất năng lượng, hạ tầng điện toán dưới nước cũng đặt ra nhiều thách thức vận hành.

Ăn mòn do nước mặn, khả năng duy trì độ kín dưới áp suất lớn trong thời gian dài, độ tin cậy của cáp ngầm và khả năng tiếp cận phần cứng đều là những vấn đề kỹ thuật đáng kể đối với các đơn vị vận hành.

Việc thay thế linh kiện hỏng dưới nước khó khăn hơn nhiều so với bảo trì các giá máy chủ truyền thống. Điều này buộc các nhà vận hành phải phụ thuộc vào các hệ thống mô-đun kín, công nghệ giám sát từ xa và hạ tầng dự phòng cao nhằm giảm thiểu sự can thiệp vật lý.

Dù vậy, trong bối cảnh nhu cầu điện năng và làm mát cho hạ tầng AI ngày càng tăng, các trung tâm dữ liệu vận hành bằng điện ngoài khơi và làm mát bằng nước biển đang được xem là hướng tiếp cận tiềm năng cho hạ tầng điện toán tương lai.