Envision đã đưa vào vận hành tổ hợp Galaxy Campus tại thành phố Ulanqab, khu tự trị Nội Mông, phía bắc Trung Quốc. Điểm đáng chú ý của dự án không chỉ nằm ở quy mô trung tâm dữ liệu AI rộng khoảng 120.000 m², mà còn ở cách công ty xây dựng hạ tầng tính toán gắn trực tiếp với nguồn điện tái tạo.


Thay vì dựng trung tâm dữ liệu rồi mới tìm cách đáp ứng nhu cầu điện, Envision lựa chọn hướng tiếp cận ngược lại: đặt hệ thống máy chủ tại khu vực có nguồn gió và mặt trời dồi dào, đồng thời phát triển đường truyền tải riêng cùng hệ thống pin lưu trữ. Đây là mô hình cho thấy ngành AI đang phải giải quyết song song hai bài toán lớn là năng lực tính toán và nguồn năng lượng ổn định.
Trung tâm dữ liệu rộng tương đương 20 sân bóng
Tòa nhà trung tâm dữ liệu thuộc Galaxy Campus được Envision giới thiệu là lớn nhất thế giới trong lĩnh vực AI, với diện tích khoảng 120.000 m². Quy mô này tương đương khoảng 20 sân bóng đá tiêu chuẩn, cho phép bố trí số lượng lớn máy chủ, thiết bị mạng, hệ thống làm mát và các thành phần phụ trợ.
Dự án nằm tại Ulanqab, một thành phố ở phía bắc Trung Quốc, cách Bắc Kinh khoảng 350 km về phía tây bắc. Khu vực này có khí hậu lạnh và khô, nhờ đó nhu cầu làm mát cho các cụm máy chủ có thể được giảm bớt so với những địa điểm nóng ẩm. Đây là yếu tố quan trọng bởi làm mát thường chiếm một phần đáng kể trong tổng mức tiêu thụ điện của trung tâm dữ liệu.
Galaxy Campus là một phần trong chiến lược phát triển hạ tầng AI quy mô lớn của Envision. Khi hoàn thiện toàn bộ, tổ hợp được thiết kế để đạt công suất điện hơn 2 GW, năng lực tính toán một triệu PFLOPS và hỗ trợ tới một triệu bộ tăng tốc AI.
Cần lưu ý, các con số trên là mục tiêu thiết kế khi dự án hoàn thiện, không phản ánh quy mô đang hoạt động ở giai đoạn đầu. Envision chưa công bố cụ thể công suất vận hành hiện tại của trung tâm. Ngoài ra, tuyên bố về khả năng tính toán trên mỗi mét vuông cao gấp 10 lần trung tâm dữ liệu thông thường cũng là số liệu do công ty cung cấp và chưa được kiểm chứng độc lập.
Điện gió, điện mặt trời được đưa thẳng đến máy chủ
Khác với nhiều trung tâm dữ liệu phụ thuộc chủ yếu vào lưới điện khu vực, Galaxy Campus được kết nối trực tiếp với các nguồn năng lượng tái tạo. Điện gió và điện mặt trời được kết hợp cùng hạ tầng truyền tải chuyên dụng và hệ thống lưu trữ để tạo nguồn cung ổn định hơn cho các tác vụ AI.
Envision phát triển một nền tảng quản lý mang tên AI Power System. Hệ thống này có nhiệm vụ điều phối nhiều thành phần trong cùng một mạng lưới, gồm nguồn điện tái tạo, pin lưu trữ, đường truyền tải và nhu cầu tiêu thụ của trung tâm dữ liệu.
Với mô hình này, khi sản lượng điện gió hoặc điện mặt trời biến động, hệ thống lưu trữ có thể hỗ trợ cân bằng nguồn cung. Mục tiêu là hạn chế tình trạng các máy chủ phải phụ thuộc hoàn toàn vào điện lưới hoặc bị ảnh hưởng bởi những thay đổi đột ngột trong khả năng phát điện từ nguồn tái tạo.
Việc tích hợp năng lượng tái tạo, hạ tầng truyền tải chuyên dụng và lưu trữ quy mô lớn được Envision kỳ vọng sẽ cung cấp nguồn điện xanh ổn định với chi phí thấp cho các hệ thống AI.
Ricky Zheng, Tổng giám đốc bộ phận Trung tâm dữ liệu AI của Envision, cho rằng việc hỗ trợ một triệu bộ tăng tốc AI đòi hỏi một hệ thống điện riêng biệt. Đây là thách thức ngày càng rõ khi các mô hình AI lớn cần nhiều GPU hoặc bộ tăng tốc chuyên dụng để huấn luyện, suy luận và xử lý dữ liệu.
Vì sao Ulanqab được chọn làm địa điểm?
Ulanqab được xem là một trong những trung tâm năng lượng sạch quan trọng của Trung Quốc. Khoảng 67% điện năng tại thành phố được cho là đến từ các nguồn xanh. Những trang trại điện gió trong khu vực có thể cung cấp điện trực tiếp cho Galaxy Campus thông qua hệ thống truyền tải riêng được phát triển cho dự án.
Địa điểm này còn có lợi thế về quỹ đất. Các trung tâm dữ liệu AI cần không gian lớn cho nhà máy máy chủ, trạm điện, hệ thống làm mát và thiết bị lưu trữ. Những khu vực khô hạn, thưa dân ở phía tây và phía bắc Trung Quốc phù hợp hơn với việc triển khai các tổ hợp hạ tầng có diện tích lớn.
Bên cạnh nguồn điện và mặt bằng, khả năng kết nối mạng cũng là yếu tố quyết định. Ulanqab có hạ tầng mạng độ trễ thấp để phục vụ những tác vụ AI yêu cầu truyền nhận dữ liệu nhanh. Thành phố đồng thời nằm trong nhóm 8 trung tâm điện toán quốc gia thuộc chương trình “Dữ liệu phía Đông, Điện toán phía Tây” của Trung Quốc.
Chương trình này hướng tới việc chuyển các tác vụ cần năng lực tính toán lớn từ những khu vực phía đông đông dân, nơi đất đai và nguồn năng lượng bị hạn chế, sang các khu vực phía tây có nhiều không gian hơn. Cách bố trí này giúp tận dụng nguồn điện tại chỗ, thay vì phải truyền tải toàn bộ năng lượng đi xa đến các trung tâm đô thị.
AI khiến bài toán năng lượng trở nên cấp thiết
Sự phát triển nhanh của AI đang làm thay đổi cách các doanh nghiệp tính toán chi phí vận hành trung tâm dữ liệu. Một dịch vụ AI có thể cần hàng nghìn hoặc hàng chục nghìn bộ xử lý hoạt động đồng thời. Trong giai đoạn huấn luyện mô hình, hệ thống phải xử lý khối lượng dữ liệu rất lớn trong thời gian dài, kéo theo mức tiêu thụ điện cao.
Nhu cầu này không dừng ở các công ty AI. Những nhà cung cấp điện toán đám mây, nhà sản xuất chip và doanh nghiệp phát triển phần mềm cũng đang mở rộng năng lực máy chủ để đáp ứng thị trường. Tình trạng thiếu thiết bị phục vụ AI từng gây ảnh hưởng đến nhiều sản phẩm phần cứng, trong đó có thể thấy rõ qua cơn khát máy tính AI và các thiết bị tăng tốc.
Khi trung tâm dữ liệu ngày càng lớn, việc chỉ mua điện từ lưới khu vực có thể tạo sức ép lên hạ tầng truyền tải. Một dự án có công suất hàng trăm MW hoặc hàng GW cần được tính toán từ sớm về nguồn cung, đường dây, khả năng dự phòng và hệ thống tích trữ.
Galaxy Campus được Envision xây dựng theo hướng phát triển đồng thời cả nguồn điện, truyền tải, lưu trữ và máy chủ. Mô hình này có thể giúp doanh nghiệp chủ động hơn về năng lượng, đồng thời giảm khoảng cách giữa nơi sản xuất điện tái tạo và nơi tiêu thụ điện.
Tham vọng mở rộng điện toán AI xanh trên sa mạc
Galaxy Campus là dự án đầu tiên thuộc sáng kiến mang tên Nhiệm vụ Gobi, được Envision công bố tại sự kiện VivaTech ở Paris vào tháng 6. Công ty đặt mục tiêu xây dựng 5 GW năng lực điện toán AI xanh tại các vùng sa mạc và khô hạn trên thế giới vào năm 2030.
Ý tưởng cốt lõi của sáng kiến là tận dụng những khu vực có tiềm năng lớn về điện gió và điện mặt trời để phát triển trung tâm dữ liệu. Thay vì coi năng lượng là hạ tầng phụ trợ, Envision muốn biến nguồn điện tái tạo thành nền tảng đầu tiên trong quá trình quy hoạch hệ thống AI.
Tuy nhiên, mô hình này vẫn cần giải quyết nhiều vấn đề thực tế. Nguồn điện mặt trời và điện gió không liên tục, nên hệ thống lưu trữ phải đủ lớn để duy trì hoạt động khi thời tiết thay đổi. Trung tâm dữ liệu cũng cần độ ổn định rất cao, bởi sự cố mất điện có thể làm gián đoạn dịch vụ hoặc gây thiệt hại cho quá trình huấn luyện mô hình.
Ngoài ra, việc vận hành một tổ hợp AI quy mô lớn đòi hỏi hệ thống làm mát, mạng tốc độ cao và thiết bị máy chủ được bảo trì liên tục. Hiệu quả môi trường của dự án cũng phụ thuộc vào tỷ lệ điện tái tạo thực tế, hiệu suất pin lưu trữ và mức tiêu thụ của toàn bộ hạ tầng, không chỉ riêng các bộ tăng tốc AI.
Xu hướng mới của ngành trung tâm dữ liệu
Galaxy Campus cho thấy các dự án trung tâm dữ liệu trong tương lai có thể được quy hoạch gần nguồn năng lượng thay vì tập trung tại các đô thị lớn. Đây là hướng đi phù hợp với những khu vực có nhiều gió, nắng và quỹ đất, miễn là đáp ứng được yêu cầu về mạng lưới và độ tin cậy vận hành.
Xu hướng kết hợp AI với năng lượng tái tạo cũng diễn ra theo nhiều hướng khác nhau. Một số dự án tập trung vào mua điện xanh, số khác xây dựng nhà máy điện riêng hoặc dùng hệ thống lưu trữ để giảm phụ thuộc vào giờ cao điểm. Với các trung tâm dữ liệu phục vụ AI, bài toán này càng quan trọng vì công suất tải có thể tăng nhanh khi nhiều mô hình cùng được huấn luyện và khai thác.
Trên thế giới, nhiều mô hình thử nghiệm còn tìm cách thay đổi bản thân kiến trúc trung tâm dữ liệu, từ hệ thống làm mát đến loại bộ xử lý được sử dụng. Chẳng hạn, một dự án tại Singapore từng gây chú ý khi vận hành trung tâm dữ liệu bằng 16 triệu tế bào thần kinh, cho thấy ngành này đang tìm kiếm những phương án tính toán khác ngoài máy chủ truyền thống. Dù vậy, các công nghệ mới vẫn cần thời gian để chứng minh khả năng mở rộng và độ ổn định.
Với Galaxy Campus, kết quả cuối cùng sẽ phụ thuộc vào tiến độ hoàn thiện, công suất thực tế và khả năng duy trì nguồn điện xanh ổn định. Nếu đạt được các mục tiêu đã công bố, dự án có thể trở thành ví dụ đáng chú ý về cách xây dựng hạ tầng AI gắn liền với năng lượng tái tạo, thay vì xem hai lĩnh vực này là những phần tách biệt.
