Nhật Bản thử nghiệm trung tâm dữ liệu AI nổi ngoài khơi

Sự bùng nổ của trí tuệ nhân tạo (AI), đặc biệt là AI tạo sinh, đang đẩy nhu cầu xử lý dữ liệu tại Nhật Bản lên mức chưa từng có. Trong bối cảnh đó, thành phố cảng Yokohama – đô thị lớn thứ hai Nhật Bản – đang nổi lên như một “phòng thí nghiệm” cho các mô hình trung tâm dữ liệu (data center) thế hệ mới, kết hợp giữa lợi thế hạ tầng ven biển và mục tiêu khử carbon.

Hai dự án đáng chú ý gồm trung tâm dữ liệu nổi ngoài khơi tại cầu cảng Osanbashi và trung tâm dữ liệu đặt trong khuôn viên nhà máy điện của JERA tại Cảng Yokohama.

TRUNG TÂM DỮ LIỆU NỔI NGOÀI KHƠI: ĐƯA AI TIẾN SÁT NGUỒN ĐIỆN GIÓ

Theo hãng tin Nikkei, tại cầu cảng Osanbashi – nơi vốn là cảng đón tàu khách quốc tế và điểm tham quan nổi tiếng – một cấu trúc hình hộp dài 80 mét, rộng 25 mét đang neo mình giữa những du thuyền hạng sang. Bên trong không phải là khu thương mại hay không gian giải trí, mà là một trung tâm dữ liệu nổi tích hợp hệ thống điện mặt trời và pin lưu trữ.

Đây là dự án thử nghiệm trung tâm dữ liệu nổi ngoài khơi sử dụng 100% năng lượng tái tạo, do hãng vận tải biển NYK Line phối hợp cùng Eurus Energy Holdings, chính quyền thành phố Yokohama và một số đối tác khác triển khai. Dự kiến cơ sở này sẽ bắt đầu vận hành vào cuối tháng 3 sau khi hoàn tất lắp đặt thiết bị và các bước chuẩn bị kỹ thuật.

Mục tiêu của giai đoạn thử nghiệm là đánh giá tính ổn định khi vận hành hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo, cũng như kiểm tra các yếu tố đặc thù môi trường biển như ảnh hưởng của muối và độ ẩm đến thiết bị. Kết quả thu được sẽ là cơ sở để Tập đoàn NTT, thông qua công ty thành viên NTT Facilities, thiết kế một trung tâm dữ liệu quy mô đầy đủ trong tương lai. Dự án thương mại hóa đang được đặt mục tiêu vào khoảng năm 2030, với nguồn điện chính đến từ điện gió ngoài khơi và có sự hỗ trợ tài chính từ MUFG Bank.

Ý tưởng đặt trung tâm dữ liệu ngoài khơi không chỉ xuất hiện tại Nhật Bản. Các kế hoạch tương tự đã được đề xuất tại Mỹ, Pháp, Singapore và một số quốc gia khác. Tuy nhiên, NYK được xem là một trong những đơn vị tiên phong trong nỗ lực này tại châu Á.

Theo đại diện nhóm thúc đẩy đổi mới của NYK, lợi thế lớn nhất của mô hình này là “trung tâm dữ liệu có thể được đặt ngay sát nguồn điện”. Nhờ đó, lượng điện dư thừa từ các trang trại điện gió ngoài khơi – vốn có thể bị lãng phí do hạn chế truyền tải – có thể được sử dụng tại chỗ, gần như không gây thêm áp lực lên lưới điện quốc gia.

Dù trung tâm dữ liệu không phải lĩnh vực chuyên môn truyền thống, NYK lại có nhiều kinh nghiệm trong quản lý và vận hành các công trình ngoài khơi. Bên cạnh đó, việc sử dụng nước biển để làm mát hệ thống máy chủ cũng giúp giảm đáng kể chi phí vận hành – một yếu tố then chốt khi điện năng và làm mát chiếm phần lớn chi phí của data center.

Trong bối cảnh nhu cầu xử lý AI tăng mạnh, việc đưa trung tâm dữ liệu ra biển có thể mở ra một hướng đi mới: tách bớt gánh nặng hạ tầng khỏi đô thị đông đúc, đồng thời gắn chặt phát triển công nghệ với nguồn năng lượng sạch.

ĐẶT TRUNG TÂM DỮ LIỆU TẠI NHÀ MÁY ĐIỆN: TỐI ƯU HẠ TẦNG, GIẢM ÁP LỰC ĐÔ THỊ

Song song với mô hình nổi ngoài khơi, Yokohama còn chứng kiến một hướng tiếp cận khác: xây dựng trung tâm dữ liệu ngay trong khuôn viên nhà máy điện. JERA – công ty phát điện nhiên liệu hóa thạch lớn nhất Nhật Bản – đang lên kế hoạch phát triển một trung tâm dữ liệu tại khu công nghiệp ven biển thuộc Cảng Yokohama, nơi đặt một trong hai nhà máy điện của doanh nghiệp này.

Tháng 10 năm ngoái, JERA và chính quyền Yokohama đã ký biên bản ghi nhớ hợp tác. Hiện công ty cho biết đang thảo luận với nhiều đối tác để lựa chọn đơn vị vận hành.

Đặc thù của trung tâm dữ liệu là tiêu thụ lượng điện khổng lồ, tạo áp lực đáng kể lên lưới điện và khiến việc xây dựng mới tại các đô thị đông dân trở nên phức tạp. Với vị trí ngay trong nhà máy điện, cơ sở dữ liệu gần như không cần xây dựng thêm hệ thống truyền tải điện quy mô lớn và cũng cách biệt tương đối với khu dân cư. Theo JERA, “những địa điểm có thể rút ngắn thời gian xây dựng sẽ có lợi thế cạnh tranh”.

Sự bùng nổ của AI tạo sinh đang thúc đẩy thị trường trung tâm dữ liệu Nhật Bản tăng trưởng mạnh. Theo Bộ Nội vụ và Truyền thông Nhật Bản, quy mô thị trường này được dự báo đạt 5.080 tỷ yên (tương đương 32,9 tỷ USD) vào năm 2028, tăng hơn 80% trong vòng 5 năm.

Dù nhiều dự án đang được triển khai tại các khu vực nông thôn – nơi đất đai rộng rãi và chi phí thấp – nhu cầu tại đô thị vẫn rất lớn. Đối với các ứng dụng đòi hỏi xử lý tức thời như xe tự lái hay dịch vụ tài chính, vị trí gần trung tâm thành phố giúp giảm độ trễ xuống mức tối thiểu.

Tại khu vực Tokyo, một trung tâm dữ liệu tại Nihonbashi do công ty bất động sản Hulic phát triển đã đi vào hoạt động từ mùa thu năm ngoái. Theo một nguồn tin trong ngành bất động sản, trong một số trường hợp, trung tâm dữ liệu còn mang lại lợi nhuận cao hơn cả văn phòng truyền thống.

Tuy nhiên, kỳ vọng biến các khu vực ven biển đô thị thành trung tâm AI cũng đi kèm thách thức về môi trường. Cảng Yokohama đang theo đuổi mục tiêu trung hòa carbon. Tháng 1 vừa qua, cảng này triển khai hệ thống giảm phí cập cảng – lần đầu tiên tại Nhật Bản – dành cho tàu sử dụng methanol hoặc nhiên liệu sinh học.

Nếu số lượng trung tâm dữ liệu gia tăng kéo theo mức tiêu thụ điện tăng cao, các doanh nghiệp sẽ phải tìm cách giảm thiểu tác động môi trường để không đi ngược lại mục tiêu khử carbon của thành phố. Việc kết hợp giữa công nghệ cao, năng lượng tái tạo và hạ tầng ven biển vì thế không chỉ là bài toán kinh tế, mà còn là phép thử về khả năng cân bằng giữa tăng trưởng AI và phát triển bền vững của Nhật Bản trong thập kỷ tới.