Khi ngày càng nhiều công ty ở Châu Á – Thái Bình Dương áp dụng trí tuệ nhân tạo để thúc đẩy hoạt động của mình, áp lực lên các trung tâm dữ liệu đang tăng nhanh. Các cơ sở truyền thống, được xây dựng cho các thế hệ máy tính trước đó, đang gặp khó khăn trong việc đáp ứng mức tiêu thụ năng lượng lớn và nhu cầu làm mát của các hệ thống AI hiện đại. Đến năm 2030, khối lượng công việc do GPU điều khiển có thể đẩy mật độ công suất rack lên tới 1 MW, khiến các nâng cấp gia tăng không còn đủ. Thay vào đó, các nhà khai thác hiện đang chuyển sang các trung tâm dữ liệu “nhà máy AI” được xây dựng có mục đích, được thiết kế từ đầu.

AI News đã trò chuyện với Paul Churchill, Phó Chủ tịch Vertiv Châu Á, để hiểu rõ hơn về cách khu vực này đang chuẩn bị cho sự thay đổi này và những loại thay đổi cơ sở hạ tầng nào đang ở phía trước.

Tăng trưởng thị trường bùng nổ đang tạo ra nhịp độ

Thị trường trung tâm dữ liệu AI được dự báo sẽ tăng 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 nhanh chóng AI trong các ngành như tài chính, chăm sóc sức khỏe và sản xuất. Các lĩnh vực này dựa vào môi trường điện toán hiệu năng cao được hỗ trợ bởi các cụm GPU dày đặc, đòi hỏi năng lượng và khả năng làm mát nhiều hơn đáng kể so với máy chủ truyền thống.

Ở Châu Á – Thái Bình Dương, nhu cầu này được khuếch đại bởi các khoản đầu tư của chính phủ vào số hóa, việc mở rộng 5G và việc triển khai các ứng dụng AI gốc đám mây và AI tạo sinh. Tất cả những điều này đang đẩy nhu cầu điện toán lên cao với tốc độ mà khu vực chưa từng thấy trước đây.

Churchill giải thích rằng việc đáp ứng nhu cầu này đòi hỏi nhiều hơn là chỉ các cơ sở lớn hơn. Nó đòi hỏi các chiến lược cơ sở hạ tầng thông minh hơn, có thể mở rộng và bền vững. “Các nhà lãnh đạo cơ sở hạ tầng phải vượt ra ngoài các nâng cấp nhỏ lẻ. Một chiến lược sẵn sàng cho tương lai liên quan đến việc áp dụng cơ sở hạ tầng tối ưu hóa AI kết hợp các hệ thống nguồn công suất cao, quản lý nhiệt tiên tiến và các thiết kế tích hợp, có thể mở rộng,” ông nói.

Thách thức về làm mát và nguồn điện đang gia tăng

Khi mật độ rack tăng từ 40 kW lên 130 kW, và có thể lên tới 250 kW vào năm 2030, việc làm mát và cung cấp điện đang trở thành những vấn đề quan trọng. Các phương pháp làm mát bằng không khí truyền thống không còn đủ cho những điều kiện này.

Để giải quyết vấn đề này, Vertiv đang phát triển các hệ thống làm mát hybrid kết hợp làm mát chất lỏng trực tiếp đến chip với các giải pháp dựa trên không khí. Các hệ thống có thể điều chỉnh theo khối lượng công việc thay đổi, giảm sử dụng năng lượng và duy trì độ tin cậy. “Các đơn vị phân phối chất làm mát của chúng tôi cho phép làm mát chất lỏng trực tiếp đến chip trong khi đảm bảo độ tin cậy và khả năng bảo trì trong môi trường mật độ cao,” Churchill nói.

Việc cung cấp điện cũng đang trở nên phức tạp hơn. Khối lượng công việc AI dao động nhanh chóng, do đó cơ sở hạ tầng cần phản ứng theo thời gian thực. Vertiv đang phát triển các đơn vị phân phối điện rack và hệ thống busway của mình để xử lý điện áp cao hơn và cải thiện cân bằng tải. Giám sát thông minh giúp các nhà khai thác quản lý tải hiệu quả hơn, giảm công suất lãng phí và kéo dài thời gian hoạt động – một yếu tố quan trọng ở một số khu vực 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 được AMD và các siêu nhà cung cấp dịch vụ như Microsoft, Google và Meta lên kế hoạch, báo hiệu một sự thay đổi kiến trúc sâu sắc hơn. Thay vì nâng cấp 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 những cơ sở hạ tầng này đòi hỏi các cơ sở phải được xây dựng xung quanh dòng chất lỏng,” Churchill nói. Điều này bao gồm các bố trí sàn mới, phân phối chất làm mát tiên tiến và các hệ thống điện phức tạp hơn.

Các cơ sở thế hệ tiếp theo sẽ tích hợp hệ thống làm mát, nguồn điện và giám sát từ cấp độ chip đến lưới điện. Đối với Châu Á – Thái Bình Dương, nơi các cơ sở hyperscale đang mở rộng nhanh chóng, loại thiết kế tích hợp này là cần thiết để đáp ứng kỳ vọng về hiệu suất và mục tiêu bền vững.

Từ nâng cấp gia tăng đến các trung tâm dữ liệu nhà máy AI

Đến năm 2030, Châu Á – Thái Bình Dương dự kiến sẽ vượt qua Hoa Kỳ về dung lượng trung tâm dữ liệu, đạt gần 24 GW công suất vận hành. Để xử lý sự tăng trưởng này, các doanh nghiệp đang chuyển từ các nâng cấp tùy chỉnh sang các trung tâm dữ liệu nhà máy AI toàn diện.

Churchill cho biết quá trình chuyển đổi này nên diễn ra theo từng giai đoạn. Bước đầu tiên là lập kế hoạch tích hợp, kết hợp quản lý điện, làm mát và 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 để mở rộng quy mô.

Bước thứ hai là áp dụng các hệ thống mô-đun và đúc sẵn. Điều này cho phép các công ty tăng dung lượng theo từng giai đoạn mà không gây gián đoạn lớn. “Các công ty có thể triển khai các mô-đun được kiểm tra tại nhà máy cùng với cơ sở hạ tầng hiện có, dần dần di chuyển khối lượng công việc sang dung lượng sẵn sàng AI mà không cần phải đại tu gây gián đoạn,” ông nói.

Cuối cùng, tính bền vững phải được tích hợp 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.

Nguồn điện DC có được sự phù hợp mới cho các trung tâm dữ liệu AI

Vertiv gần đây đã giới thiệu PowerDirect Rack, một tủ điện DC được thiết kế cho AI và điện toán hiệu năng cao. Chuyển sang nguồn điện DC có thể cắt giảm tổn thất năng lượng bằng cách giảm số bước chuyển đổi giữa lưới điện và máy chủ. Nó cũng phù hợp với năng lượng tái tạo và hệ thống lưu trữ pin, những thứ đang trở nên phổ biến hơn ở Châu Á – Thái Bình Dương.

Điều này đặc biệt hữu ích ở các thị trường bị hạn chế năng lượng như Việt Nam và Philippines. Ở những khu vực này, các giải pháp năng lượng linh hoạt là cần thiết để giữ cho các cơ sở hoạt động trơn tru. Như Churchill đã lưu ý, nguồn điện DC “không chỉ là một giải pháp hiệu quả – nó 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 đẩy mạnh mức sử dụng năng lượng, các nhà khai thác trung tâm dữ liệu đang đối mặt với các quy định nghiêm ngặt hơn và các hạn chế về lưới điện ngày càng tăng. Điều này đặc biệt đúng ở Đông Nam Á, nơi độ tin cậy của nguồn điện và giá cước rất khác nhau.

Vertiv đang làm việc với các nhà khai thác để tích hợp các nguồn năng lượng thay thế như pin lithium-ion, hệ thống điện hybrid và lưới điện siêu nhỏ (microgrids). Những thứ 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 các hệ thống UPS hỗ trợ năng lượng mặt trời và các công nghệ lưu trữ năng lượng tiên tiến, giúp cân bằng tải và quản lý chi phí.

Hiệu quả làm mát là một trọng tâm lớn khác. Các hệ thống làm mát chất lỏng hybrid có thể giảm cả việc sử dụng năng lượng và nước so với các phương pháp cũ hơn. “Trọng tâm của chúng tôi là cung cấp cơ sở hạ tầng đáp ứng yêu cầu hiệu suất trong khi phù hợp với các mục tiêu ESG,” Churchill nói. “Chúng tôi đang hợp tác với các đối tác để đảm bảo rằng tăng trưởng do AI thúc đẩy trong khu vực vẫn có trách nhiệm, bền vững và phù hợp với các mục tiêu kỹ thuật số và môi trường dài hạn.”

Giải pháp mô-đun hỗ trợ mở rộng nhanh chóng

Nhiều nền kinh tế mới nổi ở Châu Á – Thái Bình Dương đối mặt với các thách thức như đất đai hạn chế, nguồn điện không ổn định và thiếu lao động có kỹ năng. Trong những môi trường này, các hệ thống trung tâm dữ liệu mô-đun và đúc sẵn mang đến một giải pháp thiết thực.

Các mô-đun đúc sẵn có thể cắt giảm thời gian triển khai tới 50%, đồng thời cải thiện hiệu quả năng lượng và khả năng mở rộng. Chúng cho phép các nhà khai thác mở rộng dần dần, thêm dung lượng khi cần mà không cần đầu tư ban đầu lớn. Sự linh hoạt này đặc biệt có giá trị đối với khối lượng công việc AI, vốn có thể phát triển nhanh chóng và khó lường.

Bằng cách kết hợp thiết kế nhỏ gọn với hoạt động hiệu quả năng lượng, các hệ thống mô-đun mang đến cho các nhà khai thác một cách để xây dựng dung lượng sẵn sàng AI nhanh hơn và ít rủi ro hơn – một lợi thế quan trọng khi các nền kinh tế kỹ thuật số của khu vực phát triển.

Chuẩn bị cho một tương lai đầy thách thức

Sự bùng nổ 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 tăng cường và áp lực bền vững gia tăng, các công ty không còn có thể dựa vào cơ sở hạ tầng lỗi thời. Việc chuyển sang các trung tâm dữ liệu nhà máy AI, được cung cấp bởi hệ thống làm mát tiên tiến, nguồn điện DC và các hệ thống mô-đun, phản ánh một sự thay đổi trong cách khu vực đang chuẩn bị cho kỷ nguyên điện toán tiếp theo.