Với nguồn năng lượng dồi dào từ mặt trời và chi phí phóng vệ tinh đang giảm nhanh chóng, các kỹ sư Google dự tính sớm đưa trung tâm dữ liệu AI của gã khổng lồ vào không gian…

Cuộc đua phát triển AI đang buộc các tập đoàn công nghệ lớn trên thế giới phải mạnh tay đầu tư vào hạ tầng dữ liệu. Theo các dự báo, tổng số tiền sẽ chi cho xây dựng trung tâm dữ liệu trên toàn cầu, từ Ấn Độ đến Texas (Mỹ), từ Lincolnshire (Anh) đến Brazil có thể lên tới 3 nghìn tỷ USD trong những năm tới.

Điều này đã và đang kéo theo những ảnh hưởng tiêu cực tới môi trường. Hầu hết các trung tâm dữ liệu đều tiêu thụ năng lượng ở mức rất cao để vận hành và làm mát, trong khi các nguồn năng lượng sạch vẫn chưa đủ để đáp ứng.

Một số công ty đang tìm kiếm hướng đi mới. Trong đó, Google để giải quyết bài toán, dự tính sẽ thực hiện ý tưởng đầy táo bạo: đưa trung tâm dữ liệu lên không gian.

Theo kế hoạch, Google sẽ phóng thử nghiệm những thiết bị đầu tiên vào đầu năm 2027 trong khuôn khổ Dự án Suncatcher. Dự án này dự kiến triển khai khoảng 80 vệ tinh bay ở độ cao gần 640 km so với Trái đất. Mỗi vệ tinh sẽ được trang bị bộ xử lý mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu tính toán khổng lồ của các mô hình AI.

Google cho biết, nghiên cứu của họ cho thấy đến giữa thập niên 2030, chi phí vận hành trung tâm dữ liệu ngoài không gian có thể tương đương với trung tâm trên mặt đất, nhờ chi phí phóng vệ tinh ngày càng giảm.

Khác với mô hình truyền thống tiêu tốn nhiều điện năng và nước cho hệ thống làm mát, các trung tâm dữ liệu quỹ đạo có thể tận dụng năng lượng mặt trời dồi dào, với hiệu suất cao gấp tám lần so với trên Trái đất, đồng thời giảm đáng kể áp lực lên tài nguyên môi trường.

Theo nhóm nghiên cứu của Google, Dự án Suncatcher hướng đến việc xây dựng chòm vệ tinh nhỏ gọn chạy hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời, mang theo bộ xử lý TPU, dòng chip chuyên dụng do Google thiết kế để huấn luyện và vận hành các mô hình AI.

Các vệ tinh sẽ được kết nối với nhau bằng liên kết quang học trong không gian, sử dụng chùm sáng hoặc tia laser để truyền dữ liệu không dây với tốc độ và độ ổn định cao hơn nhiều so với sóng vô tuyến truyền thống.

Google kỳ vọng mô hình này không chỉ giúp mở rộng quy mô xử lý AI ra phạm vi toàn cầu, mà còn giảm đáng kể lượng khí thải carbon do các trung tâm dữ liệu mặt đất hiện nay tạo ra. Đây được xem là bước đi mang tính đột phá, vừa hỗ trợ cho sự phát triển của AI, vừa góp phần hướng tới mục tiêu công nghệ bền vững.

Dù vậy, dự án vẫn vấp phải không ít lo ngại. Việc phóng vệ tinh vào không gian hiện vẫn tạo ra hàng trăm tấn khí CO₂, gây tác động tiêu cực đến môi trường. Giới thiên văn học cũng bày tỏ quan ngại rằng sự gia tăng nhanh chóng số lượng vệ tinh ở quỹ đạo thấp có thể ảnh hưởng đến việc quan sát bầu trời.

Song không chỉ Google, Elon Musk, Giám đốc điều hành SpaceX và Starlink, cũng mới đây tuyên bố sẽ xây dựng trung tâm dữ liệu ngoài không gian để phục vụ cho hoạt động của các công ty do ông điều hành.

Trong khi đó, chip AI của Nvidia, hãng sản xuất phần cứng AI lớn nhất thế giới, cũng sẽ được đưa lên quỹ đạo vào cuối tháng này, trong khuôn khổ hợp tác với công ty khởi nghiệp Starcloud.

Philip Johnston, đồng sáng lập Starcloud, cho biết: “Trong không gian, chúng ta có thể khai thác gần như vô hạn năng lượng tái tạo với chi phí thấp. Chi phí môi trường duy nhất là khi phóng tên lửa, lượng CO2 tiết kiệm được trong suốt vòng đời của trung tâm dữ liệu cũng có thể gấp 10 lần so với khi vận hành trên mặt đất”.

Theo kế hoạch, Google sẽ phóng hai vệ tinh nguyên mẫu đầu tiên vào đầu năm 2027. Công ty cho biết đây sẽ là “cột mốc đầu tiên hướng tới một nền tảng AI ngoài không gian có khả năng mở rộng toàn cầu". 

Tuy nhiên, Google cũng thừa nhận vẫn còn nhiều thách thức kỹ thuật lớn cần vượt qua, như kiểm soát nhiệt trong môi trường chân không, đảm bảo truyền dữ liệu băng thông cao về Trái đất, và duy trì độ ổn định của hệ thống khi hoạt động lâu dài trên quỹ đạo.