Các trung tâm dữ liệu giữ cho thế giới hiện đại luôn kết nối. Chúng cung cấp sức mạnh cho AI dự đoán lần mua tiếp theo của bạn, phát trực tuyến các chương trình yêu thích mà không bị lag, lưu trữ thư viện ảnh ngày càng tăng của bạn, và cho phép bạn nhắn tin với bạn bè ở phía bên kia địa cầu chỉ trong vài giây. Nhưng tất cả điều này đều có cái giá. Những động cơ số này tiêu thụ lượng điện và nước khổng lồ, gây căng thẳng cho các nguồn tài nguyên địa phương và gia tăng lượng khí thải toàn cầu.
Khi nhu cầu về AI, dịch vụ cloud và dữ liệu tiếp tục tăng cao, việc xây dựng các trung tâm dữ liệu bền vững đã chuyển từ một ý tưởng hay ho thành một nhu cầu kinh doanh thiết yếu.
Các nhà lãnh đạo cơ sở hạ tầng không còn tranh luận về việc liệu tính bền vững có quan trọng hay không. Họ tập trung vào cách thực hiện nó—thiết kế các cơ sở đáp ứng các mục tiêu ESG, giảm chi phí và theo kịp sự tăng trưởng số không ngừng nghỉ. Khi tính bền vững trở thành tiêu chuẩn mới, một câu hỏi nổi lên: Điều gì hiệu quả?
Năng lượng: Cắt giảm tiêu thụ và cải thiện hiệu quả
Tại sao PUE quan trọng (và tại sao nó không phải là toàn bộ câu chuyện)
Việc sử dụng năng lượng vẫn là phần quan trọng nhất trong câu đố tính bền vững. Cơ quan Năng lượng Quốc tế ước tính rằng các trung tâm dữ liệu hiện chiếm khoảng 1–2% nhu cầu điện toàn cầu, một con số dự kiến sẽ tiếp tục tăng khi AI và các ứng dụng tính toán chuyên sâu khác mở rộng (International Energy Agency, 2023).
Các nhóm trung tâm dữ liệu theo dõi chặt chẽ Hiệu quả Sử dụng Điện (PUE) để đánh giá hiệu quả năng lượng thực tế. Chỉ số PUE hoàn hảo 1.0 có nghĩa là mỗi watt đều đi thẳng vào server, không lãng phí cho làm mát hay chiếu sáng. Các cơ sở tốt nhất hiện nay có thể đạt được chỉ số từ 1.1 đến 1.4—một cải thiện đáng kể so với các thiết kế trước đây.
Các bước thực tế tạo ra sự khác biệt
Các nhà vận hành chuyển sang những chiến lược đã được chứng minh để cố gắng đẩy những con số đó xuống:
•Làm mát bằng chất lỏng:
Khác với hệ thống khí, chất lỏng tản nhiệt hiệu quả hơn nhiều. Một số cơ sở thậm chí còn ngâm server trong các chất lỏng đặc biệt để tăng cường truyền nhiệt và giảm năng lượng mà quạt sẽ tiêu thụ.
•Điều khiển khí hậu được quản lý bởi AI:
Các mô hình machine learning có thể dự đoán khối lượng công việc server và các mẫu thời tiết địa phương, điều chỉnh làm mát theo thời gian thực để tránh lãng phí điện.
•Hệ thống UPS mô-đun:
Thay vì làm quá lớn các hệ thống dự phòng điện, nhiều trung tâm dữ liệu hiện sử dụng nguồn điện không gián đoạn mô-đun cung cấp chính xác công suất cần thiết, đúng nơi cần thiết.
Trung tâm dữ liệu của Google tại Hamina, Phần Lan, là một ví dụ hoàn hảo. Bằng cách sử dụng nước biển lạnh để làm mát, công ty không chỉ cắt giảm chi phí vận hành mà còn giảm đáng kể dấu chân carbon của địa điểm (Google, 2022). Loại thích ứng địa phương đó làm nổi bật cách kỹ thuật thông minh kết hợp với địa lý có thể mang lại lợi ích cả về tính bền vững và kết quả tài chính.
Nước: Tại sao nó quan trọng như năng lượng
Chúng ta có xu hướng tập trung vào điện, nhưng nước cũng quan trọng không kém. Các thiết lập làm mát bay hơi cũ có thể tiêu thụ hàng triệu gallon nước mỗi năm—khó có thể bền vững trong các khu vực hạn hán.
Các nhà vận hành hàng đầu hiện đang chuyển sang các cách tiếp cận có trách nhiệm hơn:
•Làm mát đoạn nhiệt:
Các hệ thống này làm mát trước không khí bằng sương mù mịn, bay hơi nước chỉ khi thực sự cần thiết, giảm mạnh lãng phí.
•Làm mát bằng chất lỏng vòng khép kín:
Thay vì liên tục lấy nước ngọt, các hệ thống này tuần hoàn cùng một lượng nước nhiều lần, giảm mạnh việc sử dụng tổng thể.
Cơ sở của Facebook tại Prineville, Oregon, chứng minh hiệu quả của các chiến lược này. Bằng cách kết hợp các hệ thống nước sáng tạo, địa điểm này đã giảm tiêu thụ hơn 70% so với các thiết kế cũ (Meta Platforms 2021). Cách tiếp cận này không chỉ làm đẹp báo cáo bền vững—nó tích cực giúp đỡ các cộng đồng địa phương phụ thuộc vào những nguồn nước chung đó.
Vị trí: Tại sao bản đồ vẫn quan trọng
Rất lâu trước khi các nhà vận hành lắp đặt một rack duy nhất, việc chọn nơi xây dựng đóng vai trò lớn trong hiệu quả. Các cơ sở ở vùng khí hậu mát mẻ thường sử dụng làm mát không khí tự nhiên trong phần lớn năm, giảm nhu cầu về các hệ thống cơ khí tiêu thụ nhiều năng lượng. Đó là lý do tại sao Scandinavia, Canada và Pacific Northwest tiếp tục thu hút các dự án trung tâm dữ liệu mới.
Không có gì thay thế được việc khai thác năng lượng sạch gần đó. Bằng cách đặt các trung tâm dữ liệu gần các trang trại gió, công viên năng lượng mặt trời hoặc nhà máy thủy điện, các công ty có thể đảm bảo điện xanh đáng tin cậy thông qua các thỏa thuận mua trực tiếp. Lấy ví dụ các trang trại gió của Amazon ở Ireland hay các địa điểm năng lượng mặt trời của Microsoft ở Arizona—những động thái này giảm phát thải và ngăn chặn hóa đơn tăng mỗi khi giá dầu khí tăng (International Energy Agency, 2023).
Xây dựng đúng từ đầu: Xây dựng bền vững
Tính bền vững không bắt đầu khi server khởi động. Nó bắt đầu từ ngày đầu tiên, với các vật liệu và thực hành xây dựng.
Đây là cách các nhà xây dựng có tầm nhìn xa đặt nền tảng:
•Sử dụng thép và bê tông tái chế hoặc carbon thấp:
Việc chọn các vật liệu này giảm dấu chân carbon nhúng trong chính việc xây dựng.
•Dựa vào các thành phần mô-đun, lắp ráp sẵn:
Xây dựng các bộ phận ngoài công trường giảm thiểu lãng phí, cải thiện chất lượng và tăng tốc tiến độ dự án.
•Thiết kế với ngăn chặn lối nóng và lối lạnh:
Bằng cách tách riêng luồng không khí nóng và mát một cách tự nhiên, các bố cục này làm cho toàn bộ hệ thống làm mát hiệu quả hơn ngay từ đầu.
Trong suốt vòng đời dài của một trung tâm dữ liệu, những quyết định này bắt đầu tích lũy. Chỉ riêng một kế hoạch luồng không khí sáng tạo có thể cắt giảm nhu cầu năng lượng làm mát lên đến 30%.
Theo dõi điểm số: Tại sao các chỉ số và minh bạch quan trọng
Để tiếp tục cải thiện, các nhà vận hành phải theo dõi hiệu suất của họ. Việc giám sát PUE và Hiệu quả Sử dụng Nước (WUE) cung cấp cho các nhóm những thông tin chi tiết họ cần để tinh chỉnh hoạt động. Các nhà đầu tư và đối tác hiện ngày càng yêu cầu các báo cáo rõ ràng và kiểm toán bên thứ ba để xác thực các tuyên bố bền vững.
Mức độ minh bạch này vượt ra ngoài sự tuân thủ đơn thuần—nó tạo ra niềm tin. Khi các doanh nghiệp tăng cường tập trung vào dấu chân carbon chuỗi cung ứng, họ sẽ hợp tác với các trung tâm dữ liệu chứng minh cam kết chính thực của họ đối với các thực hành xanh.
Hơn cả hình ảnh ESG
Thật công bằng khi hỏi liệu tất cả điều này chủ yếu có phải cho các tiêu đề ESG hay không. Nhưng liên tục, kết quả cho thấy những khoản đầu tư này đều có lãi. Sử dụng ít điện và nước hơn cắt giảm hóa đơn, bảo vệ các nhà vận hành khỏi tình trạng thiếu hụt tài nguyên và giúp tránh các đàn áp quy định bất ngờ.
Cũng có một góc độ cạnh tranh. Các doanh nghiệp dẫn đầu trong việc thúc đẩy tính bền vững có xu hướng giành được những khách hàng xem cơ sở hạ tầng xanh như một phần mở rộng của giá trị thương hiệu họ. Những người tụt lại phía sau có nguy cơ mất cả thị phần và danh tiếng.
Hướng đi: Từ những điều chỉnh thông minh đến những thử nghiệm táo bạo
Ngành này không dừng lại ở những cải tiến nhỏ. Các kỹ sư đang khám phá những ý tưởng lớn, từ việc đặt rack dưới nước đến khai thác dòng chảy tự nhiên để làm mát, đến việc dẫn nhiệt thải vào các khu dân cư địa phương. Nhiều khái niệm trong số này vẫn đang được phát triển, nhưng chúng chứng minh cam kết của ngành trong việc tìm ra những giải pháp sáng tạo, xanh hơn.
Các trung tâm dữ liệu từng nổi tiếng là những kẻ ngốn năng lượng. Giờ đây, chúng đang trở thành những giải pháp khí hậu thực sự. Dù họ có ngâm server trong dầu, cô lập chất lỏng, sử dụng AI để giảm tiêu thụ điện hay chọn vật liệu xây dựng carbon thấp, mỗi đột phá đều giúp công nghệ và hành tinh phát triển song song.
Hợp tác với Introl để xây dựng thông minh hơn
Tại Introl, chúng tôi hướng dẫn khách hàng qua những sự đánh đổi phức tạp trong việc xây dựng các trung tâm dữ liệu phải nhanh, có thể mở rộng và thân thiện với môi trường. Dù bạn đang triển khai các cụm GPU dày đặc cho AI hay triển khai các site edge thường xuyên, những quyết định bạn đưa ra bây giờ sẽ có tác động môi trường trong nhiều năm.
Nếu bạn sẵn sàng khám phá cách dự án tiếp theo của bạn có thể áp dụng các chiến lược xanh mà không hy sinh hiệu suất hay tiến độ, hãy nói chuyện với chúng tôi. Cùng nhau, chúng ta có thể xây dựng cơ sở hạ tầng vừa thiết yếu vừa hiệu quả, và giúp tạo ra một tương lai phát triển cùng với một hành tinh khỏe mạnh hơn.
Tài liệu tham khảo (Chicago style)
• International Energy Agency. Data Centres and Data Transmission Networks. IEA, 2023.
• Google. 2022 Environmental Report. Alphabet Inc., 2022.
• Meta Platforms. Sustainability Highlights. Meta, 2021.
• International Energy Agency. Tracking Data Centres 2023. IEA, 2023.
- The Environmental Impact of Cloud Computing – Mudiator. https://mudiator.com/the-environmental-impact-of-cloud-computing/
