Thách thức 'xanh hóa' cho trung tâm dữ liệu tại Việt Nam

Ảnh minh họa

Theo dự báo của cơ quan năng lượng quốc tế IEA, đến năm 2028, các công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) có thể chiếm 15–20% tổng mức tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu, tăng đáng kể so với mức 8% vào năm 2023.

Mô hình xử lý dữ liệu đang chuyển dịch từ tập trung sang phân tán, với khoảng 50% tác vụ AI dự kiến sẽ được xử lý theo mô hình hybrid, nghĩa là kết hợp giữa trung tâm dữ liệu và xử lý tại biên. Tất cả dẫn đến nhu cầu phải tái thiết hạ tầng công nghệ để sẵn sàng cho AI, từ trung tâm dữ liệu đến cách vận hành tòa nhà, lưới điện.

NHU CẦU CAO VỀ NĂNG LƯỢNG ĐIỆN VÀ NGUỒN NƯỚC

Việt Nam hiện đang là quốc gia tiềm năng ở khu vực trong xây dựng và phát triển hạ tầng trung tâm dữ liệu (Data Centers) để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về AI và các công nghệ cao. Tuy nhiên, một trong những vấn đề lớn nhất mà các ngành này đang phải đối mặt là khả năng cung cấp đủ năng lượng điện công suất cao và lượng nước làm mát cho trung tâm dữ liệu, đảm bảo đáp ứng tiêu chí phát triển bền vững.

Theo ông Bùi Quang Xuân, Chủ tịch Câu lạc bộ mạng lưới trung tâm dữ liệu Việt Nam (VDCC), trung tâm dữ liệu xanh là một cơ sở vật chất được thiết kế, xây dựng và vận hành với mục tiêu giảm thiểu tối đa tác động tiêu cực đến môi trường. Các trung tâm này ưu tiên sử dụng năng lượng hiệu quả, giảm phát thải carbon, sử dụng tài nguyên bền vững và tối đa hóa hiệu suất hoạt động.

Bản thân các trung tâm dữ liệu hiện nay yêu cầu mức tiêu thụ điện năng rất cao. Trong khi một rack (giá đỡ thiết bị) máy chủ trước đây chỉ tiêu thụ khoảng 4–6 kW, thì hiện nay con số này có thể lên đến 30 kW, và trong một số trường hợp có thể lên đến 120 kW. Đặc biệt đối với các ứng dụng AI cường độ cao, nhu cầu năng lượng có thể vượt qua 500 kW. Điều này đặt ra một thách thức lớn về khả năng cung cấp năng lượng bền vững tại Việt Nam.

Theo dự báo của cơ quan năng lượng quốc tế IEA, đến năm 2028, các công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) có thể chiếm 15–20% tổng mức tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu, tăng đáng kể so với mức 8% vào năm 2023.

Ông Quang nêu ba thách thức lớn nhất khi xây dựng trung tâm dữ liệu tại Việt Nam:

Thứ nhất, vấn đề tiêu thụ năng lượng và nước. Tại Việt Nam, nước thường được dùng để làm mát các máy chủ. Tuy nhiên chỉ số đo lường lượng tiêu thụ nước và điện (WUE) hiện tại dao động từ 1,6–1,8, là một mức khá cao và không còn phù hợp với tình hình tài nguyên nước ngày càng khan hiếm. Điều này không còn phù hợp với xu hướng phát triển bền vững hiện nay.

Thứ hai, điều kiện khí hậu của Việt Nam và phương pháp làm mát. Khí hậu nóng ẩm tại Việt Nam không thuận lợi cho phương pháp làm mát Free Cooling (làm mát bằng không khí), vốn chiếm 40-50% công suất tiêu thụ ở các quốc gia khác. Do đó, các trung tâm dữ liệu cần chuyển sang các công nghệ làm mát tiên tiến hơn như Liquid Cooling (làm mát bằng chất lỏng) hoặc Immersion Cooling (làm mát bằng cách nhúng thiết bị vào chất lỏng cách nhiệt) để nâng cao hiệu quả làm mát.

Thứ ba, thiếu kết nối với các nguồn năng lượng tái tạo quốc tế cũng là một thách thức. Các nhà đầu tư nước ngoài khi muốn đầu tư đều đặt ra yêu cầu về việc ký kết Hợp đồng mua bán điện trực tiếp (DPPA) để có thể chuyển đổi qua lại nguồn năng lượng tái tạo giữa các trung tâm dữ liệu của họ và lưới điện quốc gia.

Bên cạnh đó, còn có một số thách thức liên quan đến hội nhập quốc tế, như việc Việt Nam chưa có các quy định rõ ràng về VUD (Hiệu quả sử dụng dữ liệu), WUE (Hiệu quả sử dụng nước), chỉ số PUE (Hiệu quả sử dụng năng lượng), hay các quy định về Carbon Emissions (Phát thải carbon) và Green Data Centers (Trung tâm dữ liệu xanh)...

Đây là những vấn đề mà các công ty nước ngoài đang e ngại, đặt ra câu hỏi liệu Việt Nam có thể giải quyết được những thách thức này hay không.

TIẾP CẬN CÔNG NGHỆ “XANH” CHO TRUNG TÂM DỮ LIỆU

Hiện nay đã có rất nhiều cải tiến trong công nghệ làm mát và tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo. Bao gồm các công nghệ làm mát bằng chất lỏng (liquid cooling) và bằng cách nhúng toàn bộ phần cứng vào chất lỏng cách điện (immersion cooling)...

Tiêu biểu như NVIDIA hiện đang phát triển công nghệ làm mát phần cứng, đặc biệt là GPU, được nhúng trong chất lỏng để giảm thiểu nhiệt độ sinh ra trong quá trình xử lý các tác vụ tính toán cường độ cao. Công nghệ này giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng, tối ưu hóa hiệu suất của các máy chủ, và kéo dài tuổi thọ phần cứng. Hơn nữa, chi phí vận hành cũng giảm, góp phần tăng tính cạnh tranh cho các trung tâm dữ liệu.

Hay Schneider Electric, tập đoàn hàng đầu trong lĩnh vực năng lượng và tự động hóa, sử dụng công nghệ cho phép giảm trực tiếp khoảng 1% điện năng tiêu thụ trên toàn bộ lưới điện của EVN, mà không cần phải đầu tư thêm hạ tầng phần cứng lớn.

Vừa qua, tập đoàn này vừa giới thiệu tại Việt Nam giải pháp làm mát bằng chất lỏng/hỗn hợp chất lỏng – Motivair, được thiết kế để đáp ứng các rack AI công suất cực cao (70-132 kW/rack, thậm chí tới 600 kW/rack), giúp duy trì hiệu suất tối đa mà vẫn tiết kiệm năng lượng.

Theo ông Phạm Huy Hoàng, Phó Giám đốc đơn vị kỹ thuật tại Trung tâm dữ liệu của CMC Telecom, các công nghệ này đặc biệt hữu ích trong bối cảnh các máy chủ AI yêu cầu cao về năng lượng và công nghệ làm mát. "Tương lai sẽ đòi hỏi các trung tâm dữ liệu có tính linh hoạt rất cao về công suất, làm mát và thiết kế để có thể đáp ứng đa dạng yêu cầu ứng dụng," ông Hoàng cho biết.

Ngoài ra, việc áp dụng các công nghệ làm mát thế hệ mới sẽ giúp giảm bớt sự phụ thuộc vào việc làm mát bằng nước, đặc biệt là tại những khu vực đang gặp phải tình trạng thiếu nguồn tài nguyên nước, từ đó giúp giải quyết vấn đề môi trường.

5 GIẢI PHÁP "XANH HÓA" TRUNG TÂM DỮ LIỆU TẠI VIỆT NAM

Để “xanh hóa” trung tâm dữ liệu tại Việt Nam, ông Bùi Quang Xuân đã đề xuất năm giải pháp cốt lõi:

Thứ nhất, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học (machine learning) trong vận hành. Việc ứng dụng AI và máy học giúp tự động cân bằng nhu cầu năng lượng và nước, nâng cao hiệu suất mà không cần can thiệp thủ công thường xuyên. Đây là yếu tố quan trọng trong vận hành trung tâm dữ liệu ổn định và hiệu quả, đồng thời giảm thiểu chi phí vận hành.

Thứ hai, đào tạo nhân lực chất lượng cao. Nhân lực giỏi giúp vận hành trung tâm dữ liệu ổn định, đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế và phát triển bền vững.

Ông Bùi Quang Xuân, Chủ tịch Câu lạc bộ mạng lưới trung tâm dữ liệu Việt Nam (VDCC)

Thứ ba, thúc đẩy việc ký kết DPPA giữa các doanh nghiệp và nhà sản xuất năng lượng tái tạo. Đây là giải pháp giúp giảm tải cho lưới điện quốc gia, đồng thời khuyến khích sử dụng năng lượng xanh trong ngành công nghiệp số, góp phần bảo vệ môi trường.

Thứ tư, kết hợp phát triển năng lượng tái tạo và lưu trữ điện năng. Kế hoạch của EVN kế hoạch từ nay cho đến 2030 sẽ đầu tư vào các nguồn pin lưu trữ năng lượng đạt công suất từ 10-16 GW vào năm 2030. Việc khai thác hiệu quả điện gió và điện mặt trời sẽ đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của nền kinh tế số.

Thứ năm, xây dựng tiêu chuẩn quốc gia mới về PUE, WUE, phát thải carbon và Green Data Center (Trung tâm dữ liệu xanh). Điều này không chỉ giúp Việt Nam tiệm cận các tiêu chuẩn quốc tế mà còn tạo cơ hội cho các trung tâm dữ liệu quốc tế đầu tư vào thị trường Việt Nam.

Ngoài ra, các doanh nghiệp cần chủ động chia sẻ dữ liệu vận hành và thực hành tốt, góp phần hình thành hệ sinh thái chia sẻ kiến thức, tạo ra các mô hình thực tiễn (case study) có thể nhân rộng trong ngành.

“Trong mọi lĩnh vực, chúng ta không nên đi một mình. Nhà đầu tư, chính phủ và các nhà tư vấn thiết kế luôn phải đồng hành để giải quyết những vấn đề lớn.” ông Bùi Quang Xuân nhấn mạnh.

Như Quỳnh