Với ngày càng nhiều công ty tại khu vực Châu Á – Thái Bình Dương áp dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để cải thiện hoạt động, áp lực lên các trung tâm dữ liệu đang gia tăng nhanh chóng. Các cơ sở truyền thống, được xây dựng cho các thế hệ máy tính trước đây, đang gặp khó khăn trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng và làm mát của các hệ thống AI hiện đại. Đến năm 2030, khối lượng công việc dựa trên GPU có thể đạt công suất lên tới 1 MW, khiến các nâng cấp từng bước không còn đủ. Thay vào đó, các nhà vận hành đang chuyển sang xây dựng các trung tâm dữ liệu “nhà máy AI” được thiết kế từ đầu.
AI News đã có cuộc trò chuyện với Paul Churchill, Phó Chủ tịch Vertiv Châu Á, để hiểu rõ hơn về cách mà khu vực này đang chuẩn bị cho sự chuyển mình này và những thay đổi cơ sở hạ tầng nào đang đến.
Tăng trưởng thị trường bùng nổ đang định hình tương lai
Thị trường trung tâm dữ liệu AI dự kiến sẽ bùng nổ từ 236 tỷ USD vào năm 2025 lên gần 934 tỷ USD vào năm 2030. Sự tăng trưởng này được thúc đẩy bởi việc áp dụng AI nhanh chóng trong các ngành như tài chính, y tế và sản xuất. Các lĩnh vực này phụ thuộc vào các môi trường máy tính hiệu suất cao được cung cấp bởi các cụm GPU dày đặc, cần nhiều năng lượng và khả năng làm mát hơn so với các máy chủ truyền thống.
Tại khu vực Châu Á – Thái Bình Dương, nhu cầu này càng trở nên cấp bách nhờ vào các khoản đầu tư của chính phủ vào chuyển đổi số, sự phát triển của mạng 5G và việc triển khai các ứng dụng AI gốc Cloud và sinh ra. Tất cả những yếu tố này đang thúc đẩy nhu cầu tính toán tăng cao với tốc độ mà khu vực chưa bao giờ thấy trước đây.
Churchill cho biết, để đáp ứng nhu cầu này, không chỉ cần mở rộng quy mô lớn hơn. Điều này đòi hỏi các chiến lược cơ sở hạ tầng thông minh, có khả năng mở rộng và bền vững. “Các nhà lãnh đạo hạ tầng cần phải vượt qua việc nâng cấp từng phần rời rạc. Một chiến lược sẵn sàng cho tương lai bao gồm việc áp dụng cơ sở hạ tầng tối ưu hóa cho AI, kết hợp hệ thống cung cấp điện công suất cao, quản lý nhiệt độ tiên tiến và thiết kế tích hợp, có khả năng mở rộng,” ông nói.
Thách thức về làm mát và cung cấp điện gia tăng
Khi mật độ giá đỡ tăng từ 40 kW lên 130 kW, và có thể lên tới 250 kW vào năm 2030, vấn đề làm mát và cung cấp điện trở thành mối quan tâm hàng đầu. Các phương pháp làm mát bằng không khí truyền thống không còn đủ hiệu quả trong những điều kiện này.
Để giải quyết điều này, Vertiv đang phát triển các hệ thống làm mát hybrid kết hợp làm mát trực tiếp bằng chất lỏng tới chip với các giải pháp dựa trên không khí. Các hệ thống có khả năng điều chỉnh theo khối lượng công việc thay đổi, giảm mức tiêu thụ năng lượng và duy trì độ tin cậy. “Các đơn vị phân phối chất lỏng của chúng tôi cho phép làm mát trực tiếp tới chip trong khi đảm bảo độ tin cậy và khả năng bảo trì trong các môi trường có mật độ cao,” Churchill cho hay.
Cung cấp điện cũng trở nên phức tạp hơn. Khối lượng công việc AI thay đổi nhanh chóng, vì vậy cơ sở hạ tầng cần phải phản ứng ngay lập tức. Vertiv đang phát triển các đơn vị phân phối điện rack và hệ thống busway để xử lý điện áp cao hơn và cải thiện cân bằng tải. Giám sát thông minh giúp các nhà vận hành quản lý tải hiệu quả hơn, giảm năng lực lãng phí và kéo dài thời gian hoạt động, một yếu tố quan trọng ở những vùng của Đông Nam Á nơi lưới điện kém ổn định.
Các trung tâm dữ liệu đang được thiết kế lại cho AI
Sự gia tăng của các pod GPU làm mát bằng chất lỏng và các rack 1 MW, như những gì AMD và các nhà cung cấp dịch vụ lớn như Microsoft, Google, Meta đang lên kế hoạch, báo hiệu một sự thay đổi kiến trúc sâu sắc. Thay vì cải tạo các cơ sở cũ, các trung tâm dữ liệu mới đang được thiết kế đặc biệt để hỗ trợ AI.
“Tương lai của kiến trúc trung tâm dữ liệu là hybrid, và các cơ sở hạ tầng này cần phải được xây dựng xung quanh dòng chảy chất lỏng,” Churchill nói. Điều này bao gồm thiết kế sàn mới, phân phối chất lỏng tiên tiến và hệ thống điện phức tạp hơn.
Các cơ sở thế hệ tiếp theo sẽ tích hợp làm mát, cung cấp điện và giám sát từ cấp độ chip đến lưới điện. Đối với Châu Á – Thái Bình Dương, nơi các khuôn viên quy mô lớn đang phát triển nhanh chóng, thiết kế tích hợp như vậy là cần thiết để theo kịp kỳ vọng về hiệu suất và mục tiêu bền vững.
Từ nâng cấp từng phần tới các trung tâm dữ liệu nhà máy AI
Đến năm 2030, khu vực Châu Á – Thái Bình Dương dự kiến sẽ vượt qua Mỹ về công suất trung tâm dữ liệu, đạt gần 24 GW điện đã được cấp. Để xử lý sự tăng trưởng này, các doanh nghiệp đang chuyển từ các nâng cấp ngẫu nhiên sang xây dựng các trung tâm dữ liệu nhà máy AI toàn diện.
Churchill cho biết, quá trình chuyển đổi này nên diễn ra theo từng bước. Bước đầu tiên là lập kế hoạch tích hợp, kết hợp năng lượng, làm mát và quản lý CNTT thay vì coi chúng là các hệ thống riêng biệt. Cách tiếp cận này đơn giản hóa việc triển khai và cung cấp một nền tảng vững chắc cho việc mở rộng.
Bước thứ hai là áp dụng các hệ thống mô-đun và tiền chế. Những hệ thống này cho phép các công ty tăng công suất theo từng giai đoạn mà không gặp phải gián đoạn lớn. “Các công ty có thể triển khai các mô-đun đã được kiểm tra trong nhà máy bên cạnh cơ sở hạ tầng hiện có, dần dần chuyển giao khối lượng công việc sang công suất sẵn sàng cho AI mà không phải cải tạo lớn,” ông nói.
Cuối cùng, tính bền vững cần phải được xây dựng vào mọi giai đoạn. Điều này bao gồm việc sử dụng lưu trữ năng lượng lithium-ion, hệ thống UPS tương tác lưới điện và phân phối điện áp cao hơn để cải thiện hiệu quả và khả năng phục hồi.
Điện DC đang trở nên quan trọng đối với trung tâm dữ liệu AI
Vertiv gần đây đã giới thiệu PowerDirect Rack, một kệ điện DC được thiết kế cho AI và tính toán hiệu suất cao. Chuyển sang điện DC có thể giảm tổn thất năng lượng bằng cách giảm số bước chuyển đổi giữa lưới điện và máy chủ. Nó cũng tương thích với các hệ thống năng lượng tái tạo và lưu trữ pin, ngày càng phổ biến ở khu vực Châu Á – Thái Bình Dương.
Điều này đặc biệt hữu ích ở những thị trường hạn chế năng lượng như Việt Nam và Philippines. Tại các khu vực này, các giải pháp cung cấp điện linh hoạt là rất cần thiết để đảm bảo các cơ sở hoạt động trơn tru. Như Churchill đã lưu ý, điện DC “không chỉ là một yếu tố hiệu quả – đó là một chiến lược để cho phép khả năng mở rộng bền vững.”
Tính bền vững đang trở thành ưu tiên hàng đầu
Với việc AI gia tăng mức tiêu thụ năng lượng, các nhà điều hành trung tâm dữ liệu đang đối mặt với các quy định nghiêm ngặt và các hạn chế về lưới điện ngày càng tăng. Điều này đặc biệt đúng ở Đông Nam Á, nơi độ tin cậy và mức giá điện rất khác nhau.
Vertiv đang làm việc với các nhà vận hành để tích hợp các nguồn năng lượng thay thế như pin lithium-ion, hệ thống điện hybrid và microgrid. Những giải pháp này có thể giảm sự phụ thuộc vào lưới điện và cải thiện khả năng phục hồi. Cũng có sự quan tâm ngày càng tăng đối với hệ thống UPS sử dụng năng lượng mặt trời và công nghệ lưu trữ năng lượng tiên tiến, giúp cân bằng tải và quản lý chi phí.
Hiệu quả làm mát cũng là một vấn đề chính. Các hệ thống làm mát chất lỏng hybrid có thể giảm cả mức tiêu thụ năng lượng và nước so với các phương pháp cũ. “Chúng tôi tập trung vào việc cung cấp cơ sở hạ tầng đáp ứng nhu cầu hiệu suất trong khi vẫn phù hợp với các mục tiêu ESG,” Churchill cho biết. “Chúng tôi đang hợp tác với các đối tác của mình để đảm bảo rằng sự phát triển do AI dẫn đầu trong khu vực vẫn chịu trách nhiệm, bền vững và phù hợp với các mục tiêu kỹ thuật số và môi trường dài hạn.”
Các giải pháp mô-đun hỗ trợ mở rộng nhanh chóng
Nhiều nền kinh tế đang nổi ở Châu Á – Thái Bình Dương phải đối mặt với những thách thức như giới hạn đất đai, nguồn cung cấp điện không ổn định và thiếu hụt lao động có tay nghề. Trong bối cảnh đó, các hệ thống trung tâm dữ liệu mô-đun và tiền chế cung cấp giải pháp thực tiễn.
Các mô-đun tiền chế có thể rút ngắn thời gian triển khai lên đến 50%, đồng thời cải thiện hiệu quả năng lượng và khả năng mở rộng. Chúng cho phép các nhà vận hành mở rộng dần dần, thêm công suất khi cần thiết mà không cần đầu tư lớn ngay từ đầu. Tính linh hoạt này đặc biệt có giá trị đối với các khối lượng công việc AI, có thể tăng trưởng nhanh chóng và khó lường.
Bằng cách kết hợp thiết kế gọn nhẹ với vận hành tiết kiệm năng lượng, các hệ thống mô-đun mang đến cho các nhà vận hành một cách để xây dựng khả năng sẵn sàng cho AI nhanh hơn và ít rủi ro hơn – một lợi thế quan trọng khi các nền kinh tế kỹ thuật số trong khu vực phát triển.
Chuẩn bị cho một tương lai đầy thách thức
Sự bùng nổ của AI đang định hình lại cách các trung tâm dữ liệu được xây dựng và vận hành ở Châu Á – Thái Bình Dương. Khi khối lượng công việc gia tăng và áp lực bền vững ngày càng lớn, công ty không thể dựa vào cơ sở hạ tầng lỗi thời. Sự chuyển hướng sang các trung tâm dữ liệu nhà máy AI, được cung cấp bởi công nghệ làm mát tiên tiến, điện DC và các hệ thống mô-đun, phản ánh một bước chuyển mình trong cách mà khu vực đang sẵn sàng cho thời đại tính toán tiếp theo.
(Ảnh bởi İsmail Enes Ayhan)
