Thời tiết cực đoan trở thành mối đe dọa hàng đầu với hạ tầng AI

Cơn sốt trí tuệ nhân tạo đang tạo ra làn sóng đầu tư chưa từng có vào các trung tâm dữ liệu trên toàn cầu. Tuy nhiên, khi các doanh nghiệp công nghệ chạy đua xây dựng hạ tầng phục vụ AI, họ đang phải đối mặt với một thách thức ngày càng lớn: thời tiết cực đoan và biến đổi khí hậu.

Theo hãng tin CNBC, đợt nắng nóng kỷ lục đang bao trùm nhiều khu vực tại châu Âu không chỉ khiến người dân vật lộn với nền nhiệt tăng cao mà còn đặt ra bài toán mới cho ngành công nghệ. Những con chip AI hiệu năng cao, vốn tiêu thụ lượng điện năng khổng lồ và sinh ra lượng nhiệt lớn, đang khiến các trung tâm dữ liệu trở nên dễ tổn thương hơn trước các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt.

MỐI ĐE DỌA MỚI VỚI HẠ TẦNG AI

Nhiệt độ tăng cao trong những ngày gần đây đã cho thấy mức độ phụ thuộc của hạ tầng hiện đại vào điều kiện thời tiết. Các nhà máy, nhà máy điện hạt nhân và đặc biệt là trung tâm dữ liệu đều có thể bị ảnh hưởng khi nhu cầu sử dụng điện cho điều hòa không khí tăng đột biến, gây áp lực lên hệ thống điện và dẫn tới nguy cơ mất điện trên diện rộng.

Theo ông Patrick McBride, phụ trách xây dựng quốc tế của Zurich Insurance Group, trong ba năm trở lại đây, thời tiết cực đoan đã trở thành nguyên nhân gây tổn thất lớn nhất trong danh mục bảo hiểm dành cho các dự án xây dựng trung tâm dữ liệu tại Mỹ của công ty này.

Hiện nay, khoảng một phần ba tổng thiệt hại trong danh mục bảo hiểm nói trên xuất phát từ các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt như bão, lốc xoáy, mưa đá hoặc nắng nóng kéo dài.

Theo ông McBride, nhiều trung tâm dữ liệu mới đang được xây dựng tại các khu vực ngoại ô hoặc nông thôn, nơi giá đất rẻ hơn nhưng lịch sử ghi nhận về các hiện tượng thời tiết cực đoan còn khá hạn chế do trước đây các khu vực này chưa được phát triển mạnh.

"Giờ đây chúng ta đang đặt những tài sản trị giá tới 3 tỷ USD vào những khu vực có thể chịu tác động trực tiếp từ các hiện tượng thời tiết cực đoan trên phạm vi hơn một dặm", ông cho biết.

Một nghiên cứu gần đây của công ty phân tích rủi ro khí hậu First Street cho thấy 79% công suất trung tâm dữ liệu trên toàn cầu đang đối mặt với mức độ rủi ro cao từ các hiểm họa khí hậu cấp tính như lũ lụt, gió mạnh và cháy rừng.

Những hiện tượng này không chỉ làm gián đoạn hoạt động mà còn khiến chi phí bảo hiểm, sửa chữa và thời gian ngừng vận hành gia tăng đáng kể.

Ông Joe Macejak, chuyên gia phụ trách hạ tầng số của Marsh, nhận định rằng câu hỏi hiện nay không còn là liệu biến đổi khí hậu có tác động đến cuộc cách mạng hạ tầng số hay không, mà là các doanh nghiệp sẽ nhận diện, định lượng và quản trị các rủi ro này như thế nào.

Theo ông, nếu không kiểm soát tốt các rủi ro khí hậu, các doanh nghiệp có thể phải đối mặt với chi phí vận hành tăng mạnh và nguy cơ thiếu hụt công suất hoạt động, từ đó đe dọa trực tiếp tới các nguồn vốn đang thúc đẩy làn sóng xây dựng trung tâm dữ liệu phục vụ AI trên toàn cầu.

LÀN SÓNG DỊCH CHUYỂN TRUNG TÂM DỮ LIỆU

Sự bùng nổ của AI đang làm thay đổi bản đồ trung tâm dữ liệu thế giới.

Theo ông McBride, khoảng 64% công suất trung tâm dữ liệu đang được xây dựng trong năm nay nằm ngoài các trung tâm truyền thống như Northern Virginia và chuyển dịch sang các thị trường mới nổi như Texas, Tennessee, Wisconsin và Ohio.

Tuy nhiên, những khu vực này lại đối mặt với nguy cơ cao hơn từ lốc xoáy, mưa đá và gió mạnh có khả năng gây thiệt hại nghiêm trọng cho mái công trình, hệ thống điều hòa, tháp giải nhiệt cũng như các hệ thống năng lượng mặt trời đi kèm.

Tại Brazil, quốc gia đang nổi lên như một thị trường trung tâm dữ liệu mới, thách thức lớn nhất lại là nhiệt độ ngày càng tăng cao.

Trong khi đó, tại châu Âu, nhiều trung tâm dữ liệu đang dịch chuyển về khu vực Iberian Peninsula, nơi cũng đang chứng kiến xu hướng nóng lên rõ rệt trong những năm gần đây.

"Thời tiết cực đoan không còn là yếu tố rủi ro nền mà có thể bỏ qua nữa. Đây đã trở thành một trong những vấn đề đầu tiên mà chúng tôi và các chủ đầu tư xem xét khi phát triển dự án", ông McBride nhấn mạnh.

Không chỉ bản thân trung tâm dữ liệu bị ảnh hưởng, hệ thống điện mà chúng phụ thuộc cũng đang chịu áp lực ngày càng lớn.

Ông Mishal Thadani, Giám đốc điều hành kiêm đồng sáng lập nền tảng AI Rhizome, cho biết nhiệt độ cực đoan đang tạo áp lực đồng thời lên cả trung tâm dữ liệu và lưới điện.

Theo ông, hoạt động làm mát hiện chiếm khoảng 40% tổng mức tiêu thụ điện năng của một trung tâm dữ liệu trong điều kiện thông thường. Con số này sẽ còn tăng mạnh khi xảy ra nắng nóng, đúng vào thời điểm nhu cầu sử dụng điện cho điều hòa dân dụng cũng tăng vọt.

"Nói cách khác, các trung tâm dữ liệu cần nhiều điện nhất đúng vào lúc hệ thống điện có ít công suất dự phòng nhất", ông Thadani nhận định.

Ông dẫn ví dụ về thành phố Turin của Italy, nơi ghi nhận nhiệt độ lên tới khoảng 38 độ C ngay từ tháng 5 năm nay. Đợt nắng nóng đã khiến các tuyến cáp điện ngầm chịu áp lực nhiệt lớn và dẫn tới nhiều đợt mất điện lặp đi lặp lại.

Khi các trung tâm dữ liệu mới xuất hiện với mức tiêu thụ điện tương đương hàng trăm nghìn hộ gia đình, áp lực lên hệ thống điện sẽ càng trở nên nghiêm trọng hơn.

NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẠY ĐUA THIẾT KẾ TRUNG TÂM DỮ LIỆU CHỐNG CHỊU KHÍ HẬU

Trước những thách thức mới, các tập đoàn công nghệ đang nhanh chóng điều chỉnh chiến lược thiết kế trung tâm dữ liệu.

Microsoft, một trong những doanh nghiệp dẫn đầu làn sóng đầu tư hạ tầng AI toàn cầu, cho biết hãng đã chuẩn bị cho các điều kiện thời tiết thay đổi trong tương lai.

Theo đại diện công ty, các trung tâm dữ liệu của Microsoft được thiết kế để vận hành ổn định trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau, thông qua việc lựa chọn địa điểm phù hợp, xây dựng các hệ thống dự phòng và triển khai các công cụ giám sát theo thời gian thực nhằm ứng phó với nắng nóng cực đoan cũng như thời tiết khắc nghiệt.

Trong khi đó, NVIDIA mới đây cho biết các máy chủ AI thế hệ mới của hãng có thể vận hành với chất lỏng làm mát ở nhiệt độ lên tới 45 độ C, cao hơn đáng kể so với trước đây.

Theo NVIDIA, chỉ cần tăng nhiệt độ của hệ thống làm lạnh thêm 1 độ C cũng có thể giúp giảm khoảng 4% chi phí điện năng dành cho hoạt động làm mát.

Ông Aaron Lewis, Giám đốc thương mại phụ trách giải pháp trung tâm dữ liệu toàn cầu của Johnson Controls, cho biết sự bùng nổ đầu tư trung tâm dữ liệu đang thúc đẩy đổi mới công nghệ trong toàn ngành.

Doanh nghiệp này hiện đã thử nghiệm các thiết bị làm mát trung tâm dữ liệu trong nhiều điều kiện nhiệt độ khác nhau nhằm bảo đảm khả năng vận hành ổn định trong tương lai.

Theo ông Lewis, gần đây ông lần đầu tiên chứng kiến một khách hàng tại châu Âu đưa "yếu tố biến đổi khí hậu" vào yêu cầu kỹ thuật ngay từ giai đoạn thiết kế dự án, nhằm bảo đảm các trung tâm dữ liệu có thể thích ứng với nền nhiệt ngày càng gia tăng.

Ông cho rằng thị trường trong tương lai sẽ hình thành một hệ sinh thái đa dạng với nhiều hệ thống và công nghệ làm mát khác nhau. Đồng thời, những tiến bộ trong công nghệ truyền nhiệt và quản lý năng lượng sẽ giúp ngành công nghiệp trung tâm dữ liệu tiếp tục hoạt động hiệu quả ngay cả trong điều kiện khí hậu ngày càng khắc nghiệt.