Đặt server dưới sâu hàng trăm mét nước, Google, Microsoft dùng nước biển để tản nhiệt cho trung tâm cơ sở dữ liệu

vì số lượng người trên thế giới mà đang kết nối với Internet vẫn đang tăng một cách chóng mặt, cơ sở hạ tầng cần thiết luôn được nâng cấp và cải thiện. Một trong những cách để duy trì các trung tâm cơ sở dữ liệu khổng lồ là dìm chúng xuống biển.

Trung tâm dữ liệu Hamina của Google là một trong nhiều nơi phải trả lời 40,000 câu hỏi trên toàn thế giới trong vòng một giây. Ảnh: Google.

Những người khổng lồ trong lĩnh vực công nghệ như Microsoft và Google luôn cập nhật liên tục cho những trung tâm dữ liệu của họ, cụ thể là những trung tâm server kiểm soát tất cả dữ liệu được tải về và những câu hỏi. Khi nhu cầu cho những trung tâm này tăng lên, sự đổi mới phục vụ cho việc xây dựng những tòa nhà này sẽ trở nên phức tạp hơn.

Để vận hành mạng lưới khổng lồ các server có nghĩa là những trung tâm dữ liệu này đang cần rất nhiều năng lượng và đồng thời chúng cũng tạo ra khối lượng khí thải nóng khổng lồ. Cùng với đó, những tòa nhà này cần được đặt gần những nơi có mật độ dân số cao để thuận lợi cho việc truyền phát tất cả dữ liệu này đến nơi cần đến.

Tòa nhà kết hợp với nước biển ấm từ bộ trao đổi khí nóng với nước lạnh lấy từ vùng vịnh giúp làm giảm tác động tới môi trường. Ảnh: Google

Microsoft cố gắng nỗ lực cắt giảm khối lượng khí nóng cho dân số sống gần kề bằng cách tiến hành một dự án thí nghiệm vào năm 2015 tên là Natick. Bởi vì 50% dân số toàn cầu sống gần bờ biển, họ sẽ sử dụng máy làm lạnh tận dụng nước biển. Natick bao gồm một trung tâm dữ liệu chìm khép kín lặn sâu dưới biển với mục đích các nhà nghiên cứu có thể kiểm tra liệu việc sử dụng điện toán đám mây ở dưới biển là một công nghệ có thể thực hiện được hay không.

Mục đích của dự án Natick bao gồm hai phần: một là để tản nhiệt cho các server của Microsoft; hai là để xác định liệu sóng có thể được dùng để cung cấp một vài năng lượng để vận hành các siêu máy tính liên tục tạo ra một lượng lớn dữ liệu hay không.

Những giá đỡ tại trung tâm dữ liệu Google.

Microsoft nhận định Natick là một sự thành công và họ nói rằng họ có kế hoạch để mở rộng chương trình, nhưng họ đang giữ bí mật những chi tiết cho giai đoạn tiếp theo của dự án.

Cách đó vài nghìn kilomet về phía Đông Bắc, Google đang điều hành một trung tâm dữ liệu làm lạnh bằng nước biển gần thành phố Hamina của Phần Lan kể từ năm 2011. Ý tưởng có thể ít nhất khả quan hơn là điều hành một trụ sở Internet nằm sâu dưới biển, nhưng việc điều hành Hamina của Google đã chỉ ra rằng họ có thể vận hành một trung tâm dữ liệu khan hiếm năng lượng với việc tối thiểu hóa những tác động đến môi trường.

Được trú ngụ trên hòn đảo yên tĩnh ở vùng vịnh của Phần Lan, cách khoảng 130 kilomet về phía Tây Bắc của Helsinki, nhà máy này bao gồm một đường hầm to dài 7 mét, rộng 4 mét và được điều hành dưới một trong những tòa nhà và nối trực tiếp đến vịnh. Google mở một trung tâm dữ liệu sau khi đã đầu tư €200 triệu ($240 triệu) mà tận dụng được đặc điểm kiến trúc độc nhất của một nhà máy giấy đã đóng cửa.

Arni Jonsson, nhà quản lý những trụ sở cao cấp của trung tâm Hamina trả lời phỏng vấn: "Nơi đây là một trong những trung tâm dữ liệu lớn nhất trên thế giới đang sử dụng nước biển như chất lỏng tản nhiệt". Đường hầm được kết nối với khoang thông hơi khổng lồ hút khí trực tiếp và hệ thống làm lạnh của trung tâm. Từ đây, máy bơm xả nước vào dây chuyền những bộ trao đổi khí nóng, hút năng lượng nhiệt từ những giá đỡ của server vào trong trung tâm trước khi nước lại thải về vịnh. Khi nước chảy về, nhiệt độ của nước sẽ tăng lên, và sạch hơn khi nước lại chảy vào. Johsson nói: "Nước chảy tự do. Chúng tôi không sử dụng bất kì năng lượng nào để hút nước từ biển".

Một nhóm nhân viên của Google tham gia câu cá trên sông băng trên vùng đất của trung tâm dữ liệu gần Hamina, Phần Lan

Nhiệt độ nước biển cao xung quanh những nhà máy năng lượng thường dẫn đến việc tảo sinh sôi nảy nở và cá chết hàng loạt. Nhưng tại Hamina, nước sắp được thải ra được hòa với nước biển tại đó khiến sự ảnh hưởng này được giảm nhẹ đi. Jonsson nói: "Chúng tôi quan tâm đến tác động của khí nóng này khi khí bay lại về vịnh, nơi mà rất nhiều loài cá đang sinh sống. Chúng tôi đang làm nghiên cứu tại nơi mà chúng tôi đo được tác động của địa điểm vào cá và số lượng cá. Cho đến nay, tác động ít nhất vẫn là tích cực. Chúng tôi đã nhìn thấy số lượng cá đã gia tăng". Thêm vào đó, theo Jonsson, Google không sử dụng bất kì hóa chất nào trong quá trình biến đổi khí nóng.

Những gã khổng lồ công nghệ nhận thức rõ về môi trường tự nhiên đang tìm tới những ý tưởng đơn giản hơn về việc thiết kế trung tâm dữ liệu. Mặc dù vậy, tôi hiểu rằng sự cân bằng giữa công nghiệp và tự nhiên rất mong manh. Những trung tâm dữ liệu này cần tồn tại và họ cần hiểu cách chúng tương tác với môi trường địa phương.