AI bùng nổ, hạ tầng số đứng trước nguy cơ ‘quá nhiệt’

Sự bùng nổ AI đang phơi bày nghịch lý nguy hiểm: Gần 80% trung tâm dữ liệu thế giới vận hành trong khí hậu quá nóng, đe dọa tính bền vững của internet toàn cầu.

Trong khi cả thế giới đang phát cuồng vì trí tuệ nhân tạo (AI), có một sự thật khắc nghiệt đang diễn ra đằng sau những dòng code: Các trung tâm dữ liệu – “trái tim” của nền kinh tế số – đang bị đặt sai chỗ. Một phân tích mới nhất từ Rest of World đã hé lộ một nghịch lý nguy hiểm: Gần 80% trung tâm dữ liệu trên thế giới hiện đang vận hành tại những khu vực có khí hậu quá nóng, đe dọa trực tiếp đến tính bền vững của internet toàn cầu.

(Nguồn: Rest of World)

Phạm vi nhiệt độ lý tưởng cho trung tâm dữ liệu là từ 18C ​​đến 27C. Nhiệt độ cao, đòi hỏi hệ thống làm mát đắt tiền hơn, là một trong những yếu tố rủi ro lớn nhất đối với trung tâm dữ liệu.

Nghịch lý: Xây dựng bất chấp khí hậu

Dữ liệu bản đồ nhiệt năm 2025 cho thấy một bức tranh đáng lo ngại: Trong số 8.808 trung tâm dữ liệu đang hoạt động toàn cầu, có tới gần 7.000 cơ sở nằm ngoài phạm vi nhiệt độ lý tưởng để làm mát hiệu quả. Đáng chú ý, tại 21 quốc gia – chủ yếu ở khu vực Đông Nam Á, Trung Đông và một phần châu Phi – 100% các trung tâm dữ liệu đều đang phải gồng mình chống chọi với cái nóng khắc nghiệt.

Trên toàn thế giới hiện có gần 9.000 trung tâm dữ liệu đang hoạt động, con số này dự kiến ​​sẽ tăng gấp ba lần vào năm 2030. (Nguồn: Rest of World)

Tại sao các gã khổng lồ công nghệ lại chọn xây dựng ở những “chảo lửa” này? Câu trả lời nằm ở kinh tế và chính trị chứ không phải môi trường. Các quốc gia như Singapore, UAE đang trở thành những trung tâm kết nối quan trọng nhờ vị trí địa lý chiến lược và các chính sách ưu đãi thuế. Tuy nhiên, việc vận hành một máy chủ tại các thành phố có khí hậu khô nóng ở khu vực Nam Á tốn kém nhiều năng lượng gấp nhiều lần so với tại Bắc Âu.

PS Lee, người giám sát Trung tâm Thử nghiệm Dữ liệu Nhiệt đới Bền vững tại Singapore, đang phải vật lộn với những khó khăn về hậu cần khi vận hành một trung tâm dữ liệu trong môi trường đầy thách thức. Trung tâm dữ liệu công suất 0,5 megawatt này nằm trong khuôn viên của Đại học Quốc gia Singapore, với hơn 20 doanh nghiệp trong ngành, bao gồm Dell, Intel và Meta, đang hợp tác với giới học thuật để phát triển các giải pháp làm mát đặc biệt cho khí hậu nóng ẩm.

“Xét về mặt nhiệt độ, Singapore gần như là ‘mùa hè cao điểm thường trực’ đối với một trung tâm dữ liệu”, Lee nói với Rest of World. “Việc làm mát ở đây khó khăn hơn về mặt kỹ thuật và tốn nhiều năng lượng hơn so với hầu hết các trung tâm dữ liệu khác. Đó là lý do tại sao Singapore phải cải thiện hiệu quả một cách triệt để thay vì chỉ xây dựng thêm những trung tâm tương tự.”

Để giữ cho các con chip không bị tan chảy, các hệ thống làm mát phải hoạt động hết công suất, biến các trung tâm dữ liệu thành những “con quái vật” ngốn điện và nước khổng lồ, tạo ra một vòng lặp luẩn quẩn: Chúng ta dùng AI để giải quyết biến đổi khí hậu, nhưng chính hạ tầng chạy AI lại đang góp phần làm Trái Đất nóng lên nhanh hơn.

AI bùng nổ, hạ tầng làm mát khốn đốn

Sự bùng nổ của trí tuệ nhân tạo trong năm 2025 đã đẩy hạ tầng kỹ thuật toàn cầu vào một cuộc khủng hoảng nhiệt chưa từng có. Các dòng GPU thế hệ mới phục vụ mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) tỏa ra nhiệt lượng khủng khiếp, vượt xa ngưỡng chịu đựng của các hệ thống làm mát bằng không khí (Air Cooling) truyền thống.

Tại những “thủ phủ” dữ liệu như Virginia (Mỹ) hay các bang miền Tây Ấn Độ, bản đồ nhiệt của Rest of World cho thấy sự xuất hiện của các “ốc đảo nhiệt” cục bộ, nơi nhiệt độ môi trường bị đẩy lên cao do mật độ máy chủ quá dày đặc.

Trước tình thế các quạt gió truyền thống dần trở nên vô dụng khi phải đối mặt với các tủ rack có công suất lên tới $100kW$, một cuộc tháo chạy sang công nghệ làm mát bằng chất lỏng (Liquid Cooling) đang diễn ra mạnh mẽ. Thay vì dùng gió, các doanh nghiệp bắt đầu chuyển sang dùng phương pháp làm mát trực tiếp lên chip (Direct-to-chip) hoặc nhúng toàn bộ máy chủ vào chất lỏng điện môi để hấp thụ nhiệt hiệu quả hơn gấp hàng chục lần.

Shaolei Ren, phó giáo sư kỹ thuật điện và máy tính tại Đại học California, nói với Rest of World: “Ở những nơi nóng hơn, hệ thống làm mát lai – sử dụng làm mát bằng không khí khi thích hợp và làm mát bằng bay hơi khi cần – có thể phù hợp hơn để mang lại lợi ích tối đa về tiết kiệm năng lượng và bảo tồn nước”.

Tuy nhiên, “cứu cánh” này lại mở ra một chương mới của cuộc khủng hoảng: Sự khan hiếm tài nguyên nước. Hầu hết các hệ thống này vẫn dựa vào tháp giải nhiệt để xả nhiệt ra môi trường thông qua quá trình bay hơi. Ở những vùng khô hạn, việc một trung tâm dữ liệu tiêu tốn hàng triệu lít nước mỗi ngày để giữ cho các thuật toán vận hành đang gây ra những xung đột gay gắt về quyền lợi sinh kế với cộng đồng địa phương.

Những năm gần đây, khu vực Nam và Trung Mỹ cũng chứng kiến ​​sự bùng nổ trong việc xây dựng trung tâm dữ liệu. (Nguồn: Rest of World)

Hạ tầng số trước giới hạn nhiệt

Các chuyên gia cảnh báo rằng, nếu không có một cuộc “di cư” quy mô lớn sang các vùng khí hậu lạnh (như Bắc Âu) hoặc những đột phá về vật liệu bán dẫn chịu nhiệt cao, “đám mây” mà nhân loại đang phụ thuộc có thể đối mặt với những đợt sụp đổ hệ thống hàng loạt vào những mùa hè kỷ lục sắp tới.

Bản đồ nhiệt về các trung tâm dữ liệu toàn cầu năm 2025 không chỉ là những con số khô khan, mà là lời cảnh báo về sự thiếu hụt tầm nhìn trong quy hoạch hạ tầng số. Khi bước vào kỷ nguyên AI, thách thức không nằm ở việc chúng ta có thể xử lý bao nhiêu dữ liệu, mà ở chỗ hạ tầng số có thể chịu đựng được bao nhiêu áp lực nhiệt trước khi đối mặt nguy cơ sụp đổ.