Hạ tầng AI tương lai: Trung tâm dữ liệu ngoài không gian

Hạ tầng dữ liệu bước ra khỏi Trái đất

Trong bối cảnh nhu cầu xử lý và lưu trữ dữ liệu cho các hệ thống AI ngày càng gia tăng, các “ông lớn” công nghệ đang cân nhắc các giải pháp hạ tầng khác biệt so với truyền thống. Một trong những đề xuất nổi bật là xây dựng trung tâm dữ liệu trên không gian, tận dụng nguồn năng lượng mặt trời dồi dào và khả năng làm mát tự nhiên, nhằm giải quyết bài toán chi phí và tiêu thụ năng lượng mà hạ tầng mặt đất hiện nay đang đối mặt.

Tập đoàn Google đã công bố dự án Suncatcher, trong đó dự kiến phóng hai vệ tinh nguyên mẫu lên quỹ đạo thấp của Trái đất vào năm 2027 để thử nghiệm khả năng hoạt động của chip xử lý AI trong điều kiện ngoài không gian. Theo kế hoạch, mỗi vệ tinh sẽ được trang bị các bộ xử lý TPU - loại chip chuyên dụng cho tính toán AI - và liên kết với nhau qua hệ thống truyền dẫn bằng laser để đảm bảo tốc độ xử lý và băng thông.

Ông Sundar Pichai, CEO Google, từng nhấn mạnh rằng nếu các thiết bị này vận hành ổn định, “trong vòng một thập kỷ, đây có thể trở thành cách phổ biến để xây dựng trung tâm dữ liệu”. Tầm nhìn này phản ánh ý thức về việc mở rộng phạm vi hạ tầng dữ liệu ra ngoài giới hạn địa lý truyền thống, đáp ứng nhu cầu xử lý khối lượng dữ liệu ngày càng lớn của AI.

Không chỉ Google, Elon Musk và SpaceX cũng đã tuyên bố ý định tương tự, cho thấy xu hướng này không đơn lẻ và đang thu hút sự quan tâm từ nhiều phía trong ngành công nghệ. Các công ty nhỏ hơn như Starcloud cũng tham gia chạy đua với kế hoạch phóng vệ tinh gắn GPU tính toán mạnh mẽ nhằm phục vụ các tác vụ AI ngoài không gian.

Thách thức kỹ thuật và triển vọng tương lai

Dù tiềm năng lớn, việc triển khai trung tâm dữ liệu AI trong không gian vẫn đối mặt với nhiều thách thức đáng kể. Những vấn đề kỹ thuật như chịu đựng bức xạ vũ trụ, quản lý nhiệt trong môi trường không khí gần như không tồn tại, hay đảm bảo liên kết băng thông cao và độ trễ thấp giữa các vệ tinh và Trái đất đều là các bài toán công nghệ phức tạp.

 

Chưa kể, chi phí phóng và duy trì hoạt động của các vệ tinh này hiện vẫn rất cao. Dù các công ty kỳ vọng chi phí phóng vệ tinh có thể giảm xuống dưới 200 USD/kg vào thập niên tới, thì việc bảo trì thiết bị ngoài không gian, đặc biệt khi cần thay thế linh kiện, sẽ đòi hỏi các giải pháp robot tự động hoặc nhiệm vụ hỗ trợ phức tạp.

Bên cạnh thách thức kỹ thuật và chi phí, cơ chế kết nối dữ liệu giữa hạ tầng không gian và hệ thống trên mặt đất cũng đòi hỏi các công nghệ mới nhằm tối ưu tốc độ truyền, đảm bảo tính liên tục và ổn định. Các nghiên cứu hiện nay vẫn đang tập trung vào việc sử dụng công nghệ laser băng thông cao để đáp ứng yêu cầu này.

Tuy nhiên, nếu giải pháp này được hiện thực hóa, trung tâm dữ liệu ngoài quỹ đạo được kỳ vọng sẽ tạo ra những thuận lợi lớn về năng lượng bền vững, giảm bớt áp lực về cơ sở hạ tầng và tiêu thụ điện trên mặt đất, đồng thời mở ra một kỷ nguyên mới trong cách con người quản lý và sử dụng dữ liệu cho các ứng dụng AI quy mô lớn.