Xu hướng chính làm thay đổi các trung tâm dữ liệu vào năm 2025

Năm 2025, xu hướng trung tâm dữ liệu sẽ có nhiều thay đổi đáng chú ý nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về công nghệ và dữ liệu. Trong đó, các xu hướng quan trọng bao gồm tối ưu hóa quản lý năng lượng, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), phát triển công nghệ làm mát bằng chất lỏng và nâng cao tính bền vững, góp phần định hình tương lai của trung tâm dữ liệu. Bài viết dưới đây của Viettel IDC sẽ phân tích chi tiết các xu hướng mới này, từ đó cung cấp cho doanh nghiệp cái nhìn tổng quan về những thay đổi quan trọng đang diễn ra với trung tâm dữ liệu, hỗ trợ doanh nghiệp đưa ra những quyết định đúng đắn trong bối cảnh hiện nay.

Năng lượng

Năng lượng luôn là yếu tố cốt lõi trong sự phát triển của các trung tâm dữ liệu, và trong vài năm tới, sản lượng năng lượng toàn cầu dự kiến sẽ tiếp tục tăng, phản ánh sự phát triển kinh tế và nhu cầu ngày càng cao. Theo World Energy, năm 2023, tổng nguồn cung năng lượng sơ cấp toàn cầu đạt khoảng 620EJ (tương đương 172.000TWh), trong đó dầu mỏ, than đá và khí đốt chiếm khoảng 81%. Năng lượng tái tạo đóng góp khoảng 15%, trong khi điện hạt nhân chiếm 4%.

Điện là nguồn năng lượng thứ cấp được tạo ra từ các nguồn năng lượng sơ cấp. Cuxng theo World Energy, tổng lượng điện tiêu thụ toàn cầu năm 2023 đạt mức kỷ lục 108EJ (30.000TWh), chủ yếu đến từ than, năng lượng tái tạo, khí đốt tự nhiên và điện hạt nhân. Dự kiến, nhu cầu điện toàn cầu sẽ tăng với tốc độ 3-4% mỗi năm trong giai đoạn 2024-2025, do quá trình điện khí hóa trên phạm vi toàn cầu.

Trong bối cảnh đó, trung tâm dữ liệu là một trong những nhân tố chính góp phần vào sự gia tăng nhu cầu điện. Năm 2022, trung tâm dữ liệu và sự khai thác tiền điện tử (cryptocurrency) đã tiêu thụ khoảng 460 TWh, tương đương 2% tổng nhu cầu điện toàn cầu, và con số này có thể vượt 1.000TWh vào năm 2026. Mặc dù mức tiêu thụ điện của trung tâm dữ liệu trên toàn cầu chỉ tăng nhẹ, một số quốc gia có thị trường trung tâm dữ liệu phát triển nhanh đang chứng kiến tốc độ tăng trưởng đáng kể.

Xem thêm:

- Dịch vụ Data Center là gì? Những nhà cung ứng dịch vụ Data Center tiêu biểu tại Việt Nam

- TOP đơn vị có Data Center đạt chuẩn quốc tế Uptime Tier 3 hoặc Rated 3 - TIA 942 tại Việt Nam

AI

Sự gia tăng mạnh mẽ của các khối lượng công việc đòi hỏi năng lực tính toán lớn như HPC (High-Performance Computing), AI và Generative AI đang tạo ra những tác động sâu sắc lên trung tâm dữ liệu. Điều này thúc đẩy sự phát triển của các thiết bị CNTT mới, đồng thời thay đổi cấu trúc trung tâm dữ liệu theo hướng gia tăng số lượng các trung tâm dữ liệu chuyên biệt cho AI.

Tuy nhiên, sự đa dạng và cải tiến của các khối lượng công việc này cũng đặt ra nhiều thách thức. Trong đó, trung tâm dữ liệu cần thích nghi để hỗ trợ các thiết bị CNTT mới có công suất thiết kế nhiệt (TDP) cao, như các "siêu chip" tiêu thụ trên 1kW, cũng như các tủ rack có mật độ công suất từ 50kW, 100kW đến 300kW. Điều này đòi hỏi các giải pháp làm mát và cung cấp điện hiệu quả hơn.

Chẳng hạn, mô hình Chat GPT-2 của OpenAI ra mắt năm 2019 có từ 117 triệu đến 1,5 tỷ tham số, trong khi GPT-3 năm 2020 có 175 tỷ tham số. GPT-4, ra mắt năm 2023, ước tính sở hữu khoảng 500 tỷ tham số. Trong đó, số lượng tham số càng lớn thì khả năng học tập và tạo nội dung càng cao, kéo theo nhu cầu tính toán khổng lồ để đào tạo và vận hành các mô hình này.

Do vậy, sự bùng nổ của các ứng dụng AI đồng nghĩa với việc các trung tâm dữ liệu chuyên biệt cho AI ngày càng trở nên phổ biến. Những trung tâm này được thiết kế để tối ưu hóa công suất tính toán, mạng lưới và năng lượng nhằm xử lý các khối lượng công việc AI phức tạp, đồng thời đảm bảo hiệu suất, độ tin cậy, khả năng mở rộng, bảo mật và tính bền vững. Dự kiến đến năm 2026, các trung tâm dữ liệu dành riêng cho AI sẽ tiêu thụ từ 100 đến 300 TWh.

Xem thêm:

- [Cẩm nang AI] Lý do cần học về Trí tuệ nhân tạo AI ngay hôm nay

- Khám phá 3 ứng dụng nổi bật của mô hình trí tuệ nhân tạo tạo sinh

Làm mát bằng chất lỏng

Với sự gia tăng khối lượng các công việc tính toán chuyên sâu, trung tâm dữ liệu ngày càng phải đối mặt với yêu cầu tản nhiệt khắt khe hơn do mật độ công suất và nhiệt lượng sinh ra lớn.

Trong bối cảnh đó, làm mát bằng chất lỏng đang trở thành giải pháp hàng đầu để kiểm soát nhiệt lượng trong trung tâm dữ liệu, giúp tối ưu hóa hiệu suất vận hành và giảm mức tiêu thụ năng lượng. Trong số các phương pháp làm mát bằng chất lỏng, công nghệ làm mát một pha trực tiếp vào chip (single-phase direct-to-chip) đang trở thành xu hướng chính, hỗ trợ các giải pháp kết hợp giữa làm mát bằng không khí và chất lỏng.

Ngoài ra, nhiều công nghệ làm mát khác cũng đang phát triển mà chưa có phương án nào chiếm ưu thế tuyệt đối, chẳng hạn như tấm lạnh truyền thống (cold plates), vi kênh vi lưu (microfluidic microchannels), đối lưu vi mô (micro-convective) và các công nghệ mới khác. Các phương pháp làm mát có thể bao gồm hệ thống áp suất dương hoặc âm, làm mát một pha hoặc hai pha, làm mát bằng cách ngâm, phun sương, hoặc kết hợp giữa tấm lạnh và ngâm. Trong tương lai, hầu hết trung tâm dữ liệu có thể sẽ triển khai ít nhất một dạng công nghệ làm mát bằng chất lỏng.

Chính phủ một số nước trên thế giới cũng đang khuyến khích sự đổi mới trong lĩnh vực này. Ví dụ, sáng kiến Cooler Chips của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (ARPA-E) đặt mục tiêu giảm mức tiêu thụ điện cho làm mát xuống dưới 5% tổng tải CNTT của trung tâm dữ liệu, bất kể vị trí hay thời điểm. 

Ngoài ra, thị trường làm mát bằng chất lỏng cũng đang thu hút sự tham gia của nhiều công ty, từ các thương hiệu lớn như Vertiv, Schneider Electric, Trane, Stulz, và Johnson Controls,... Ngoài ra, các nhà sản xuất thiết bị CNTT như Dell, HPE, Gigabyte, Huawei, IBM, Inspur, Lenovo, Sugon, Supermicro, và Wiwynn cũng đang phát triển các giải pháp làm mát bằng chất lỏng dành cho người dùng cuối.

Xem thêm:

- Tản nhiệt 'nóng' cho trung tâm dữ liệu

- Tier 3 và Uptime Tier - Thước đo đánh giá Data Center

Tính bền vững

Các cam kết từ ngành công nghiệp trung tâm dữ liệu, cùng với công nghệ đổi mới và chính sách hỗ trợ từ chính phủ, đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy hiệu suất và tính bền vững. Khi nhu cầu giảm phát thải carbon ngày càng tăng, AI đã trở thành công cụ quan trọng trong việc chuyển đổi sang một tương lai phát thải thấp hoặc trung hòa carbon, góp phần vào nỗ lực giảm lượng khí nhà kính. Tuy nhiên, việc triển khai các giải pháp bền vững vẫn gặp nhiều thách thức do dữ liệu phân tán và chưa được tận dụng hiệu quả.

Trong đó, AI không chỉ giúp xử lý và phân tích dữ liệu quy mô lớn mà còn tối ưu hóa các hệ thống phức tạp nhằm cải thiện khả năng dự báo. Ngoài ra, Google cũng đang đầu tư mạnh vào hạ tầng điện toán tiết kiệm năng lượng, điển hình như bộ xử lý TPU thế hệ thứ sáu (Trillium), có hiệu suất năng lượng cao hơn 67% so với thế hệ trước. Năm 2023, mức PUE trung bình hàng năm của Google đạt 1.10, đồng thời toàn bộ lượng điện tiêu thụ từ năm 2017 đến nay đều được bù đắp bằng năng lượng tái tạo.

Bên cạnh đó, Google cũng ứng dụng AI để giảm phát thải khí nhà kính, như tối ưu hóa tuyến đường tiết kiệm nhiên liệu, dự báo lũ lụt trước 7 ngày, và điều chỉnh thời gian đèn giao thông nhằm giảm ùn tắc và tiêu thụ nhiên liệu. Mục tiêu của Google là đạt mức phát thải ròng bằng 0 trên toàn bộ hoạt động và chuỗi cung ứng vào năm 2030.

Do vậy, để hướng đến tương lai với các trung tâm dữ liệu mang tính bền vững hơn, các doanh nghiệp cần chú ý chiến lược chính:

- Giảm lượng carbon trong thiết kế, xây dựng và vận hành

- Ứng dụng giải pháp năng lượng và làm mát hiệu quả

- Điện khí hóa hạ tầng

- Tối ưu hóa sử dụng tài nguyên

- Tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo

- Tận dụng nguồn nhiệt thải

- Áp dụng các chiến lược nền kinh tế tuần hoàn

Song song với đó, các doanh nghiệp cũng cần thực thi việc báo cáo tính bền vững định kỳ, với các chỉ số cụ thể nhằm nâng cao tính minh bạch và hiệu quả trong quản lý trung tâm dữ liệu.

Tổng kết

Trong năm 2025, xu hướng trung tâm dữ liệu tiếp tục thay đổi mạnh mẽ với sự phát triển của các giải pháp năng lượng tối ưu, ứng dụng AI, công nghệ làm mát bằng chất lỏng và chiến lược bền vững. 

Để đáp ứng những thay đổi này, việc lựa chọn đối tác cung cấp các dịch vụ liên quan đến trung tâm dữ liệu uy tín và hiện đại là điều cần thiết đối với doanh nghiệp. Tại Việt Nam, Viettel IDC hiện là doanh nghiệp hàng đầu về trung tâm dữ liệu với hệ sinh thái data centers đạt tiêu chuẩn Tier 3. Trong đó, trung tâm dữ liệu Hòa Lạc của Viettel IDC, khai trương vào tháng 4/2024, là trung tâm lớn nhất Việt Nam với công suất 30 MW và diện tích sàn 21.000 m². Hãy liên hệ với Viettel IDC để được tư vấn và trải nghiệm dịch vụ trung tâm dữ liệu đạt tiêu chuẩn quốc tế tại Việt Nam:

- Hotline: 1800 8088 (miễn phí cước gọi)

- Fanpage: https://www.facebook.com/viettelidc

- Website: https://viettelidc.com.vn