Tưởng chỉ tốn điện nhưng việc bạn lướt web, facebook hàng ngày cũng đang khiến thế giới ngày càng thiếu... nước

Năm ngoái các nhà nghiên cứu của Đại học Thực nghiệm London tại Anh từng khiến giới truyền thông xôn xao khi họ tuyên bố con người sử dụng 200 lít nước để tải một GB dữ liệu.

Đây là một con số thống kê gây sốc, đặc biệt là khi bạn biết rằng, chỉ riêng trong năm 2015, mỗi người sử dụng điện thoại thông minh ở Tây Âu sử dụng trung bình 1,9 GB dữ liệu mỗi tháng, theo thống kê của hãng Ericsson. Con số tương tự ở Mỹ lên tới 3,7 GB, nghĩa là gần gấp đôi so với mức sử dụng dữ liệu ở Tây Âu.

Tại sao chúng ta cần nước để xử lý dữ liệu?

Mỗi khi bạn truy cập mạng xã hội, gửi thư điện tử hay phát video, bạn sẽ nhận và trao đổi dữ liệu với một trung tâm dữ liệu nào đó trên thế giới. Trung tâm dữ liệu là nơi hàng nghìn máy chủ tiêu thụ rất nhiều điện và tạo ra lượng nhiệt cực lớn.

Bạn có thể đăng nhập vào tài khoản email trên mọi thiết bị, ở mọi vị trí, vào mọi thời điểm vì phần cứng mà bạn sở hữu không lưu trữ những thư điện tử.

Các nhà nghiên cứu của Đại học Thực nghiệm tại Anh tính toán rằng nước có vai trò quan trọng đối với quá trình làm mát trung tâm dữ liệu và sản xuất điện để duy trì hoạt động của trung tâm dữ liệu.

Song chúng ta đừng vội lên án các trung tâm máy chủ. Bora Ristic, một thành viên trong nhóm nghiên cứu, nhấn mạnh rằng “mức độ không chắc chắn” trong dữ liệu nghiên cứu của Đại học Thực nghiệm London khá cao, thậm chí có thể xuống tới mức một lít nước/1 GB dữ liệu. Nhưng mục đích chính của nghiên cứu là giúp công chúng hiểu rõ mức độ tiêu thụ nước của những trung tâm dữ liệu – một đề tài mà giới khoa học chưa nghiên cứu thấu đáo.

“Đây là nghiên cứu ban đầu rất hữu ích để chúng ta khởi động quá trình đối phó thực trạng. Đương nhiên nó không thể thay đổi hành vi của người tiêu dùng. Nhiệm vụ của chúng ta là thay đổi hành vi của những người vận hành trung tâm dữ liệu”, Bill Thompson, một chuyên gia công nghệ của chương trình Click Radio thuộc BBC, phát biểu.

Bill Thompson nhấn mạnh rằng người tiêu dùng vẫn tiếp tục sử dụng Internet dù họ biết các máy chủ “ngốn” hàng triệu tấn nước mỗi ngày, nhưng rất có thể họ sẽ chọn những dịch vụ lưu trữ video tiêu tốn lượng nước nhỏ.

Kaveh Madani, một chuyên gia làm việc tại Trung tâm Chính sách Môi trường thuộc Đại học Thực nghiệm London, xác nhận tình hình thay đổi theo hướng tích cực từ khi nghiên cứu về mối liên hệ giữa nước và dữ liệu diễn ra.

“Facebook, Apple, Microsoft và Google đều tạo nên những thành tựu lớn đối với việc sử dụng nước để làm mát máy chủ. Các hãng đó đầu tư vào lĩnh vực này vì họ coi trọng vấn đề bảo tồn nước. Họ cũng hiểu nguy cơ tổn thất về uy tín hơn trước đây. Nếu các doanh nghiệp lớn coi thường những tác động môi trường mà họ gây nên, danh tiếng của họ sẽ giảm”, Kaveh phát biểu.

Tuy nhiên, do nhu cầu đối với trung tâm dữ liệu tiếp tục tăng, những vấn đề môi trường cũng tăng theo.

“Sự tăng lên của số trung tâm máy chủ khiến doanh nghiệp sở hữu chúng dùng nhiều điện hơn và lượng nhiệt máy chủ sản sinh cũng tăng. Thực trạng đó làm phát sinh thêm những tác động môi trường, tăng lượng khí thải carbon và lượng nước để làm mát máy chủ”, Kaveh nói.

Làm lạnh nhờ môi trường tự nhiên

Trung tâm dữ liệu thân thiện môi trường có vẻ là một khái niệm xa lạ đối với bản chất của nó. Song nhiều tập đoàn công nghệ hàng đầu thế giới coi thành lập trung tâm dữ liệu thân thiện môi trường là mục tiêu nghiêm túc. Sử dụng năng lượng tái sinh hay đặt trung tâm dữ liệu ở những nơi có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho quá trình làm mát là hai trong số những giải pháp mà các hãng lựa chọn.

Vào tháng 2/2016, Microsoft hoàn thành thử nghiệm trung tâm dữ liệu dưới nước. Với trung tâm kiểu này, nước xung quanh trung tâm dữ liệu sẽ làm mát máy chủ nên con người không cần sử dụng điện để vận hành các máy điều hòa nhiệt độ hay những cơ chế làm mát khác. Facebook đặt trung tâm dữ liệu Lulea ở nơi gần Vòng Bắc Cực và thuộc miền bắc Thụy Điển vào năm 2013 vì lý do tương tự. Nhiệt độ thấp ở gần Bắc Cực chính là tác nhân làm mát tự nhiên. Giờ đây trung tâm dữ liệu Lulea sử dụng 150 người và sử dụng 100% điện từ một công trình thủy điện.

Facebook cũng bắt đầu xây một trung tâm dữ liệu khổng lồ - với diện tích 57.000 km2 - ở Clonee thuộc Cộng hòa Ireland. Hãng tuyên bố trung tâm này sẽ chỉ sử dụng điện được sản xuất từ gió, giống như các trung tâm khác ở thành phố Fort Worth (bang Texá) và Altoona (bang Pennsylvania).

Green Mountain, một doanh nghiệp chuyên cung cấp giải pháp lưu trữ dữ liệu, mua một kho vũ khí cũ của NATO trong một núi ở Na Uy. Ban lãnh đạo hãng nói họ sử dụng nước có nhiệt độ vĩnh cửu 8 độ C từ vịnh hẹp quanh kho để làm mát máy chủ nên không cần thêm điện để thực hiện nhiệm vụ đó.

Apple cũng đang dịch chuyển mạnh mẽ sang “điện xanh”. Hãng tuyên bố mọi trung tâm dữ liệu của họ đang sử dụng 100% năng lượng tái sinh.

Hồi tháng 9, Google thông báo hiện tại 6 trung tâm dữ liệu của họ không còn tạo ra rác nữa.

Lợi ích kinh tế

Microsoft khẳng định với tạp chí Computer Weekly rằng trung tâm dữ liệu dưới nước là một cách hiệu quả để họ không phải lắp đặt hệ thống làm mát - một biện pháp rất tốn kém. Nếu các trung tâm dữ liệu dưới nước có thể kết nối với một nhà máy thủy điện, chúng sẽ trở nên thân thiện với môi trường hơn nhiều so với những trung tâm dữ liệu trên đất liền.

Ban lãnh đạo Microsoft cũng nhận định xây dựng trung tâm dữ liệu dưới nước là giải pháp để họ đáp ứng nhu cầu đối với các dịch vụ điện toán đám mây một cách bền vững.

“Do một nửa dân số thế giới sống trong phạm vi 200 km quanh các đại dương, việc đặt trung tâm dữ liệu ở đáy biển sẽ giảm thời gian truyền dữ liệu tới người sử dụng dịch vụ”, Microsoft lập luận.

Nước bao phủ phần lớn bề mặt trái đất và nhiều tuyến cáp quang quốc tế chạy dưới đáy đại dương. Bằng cách đặt những trung tâm dữ liệu dưới nước, doanh nghiệp có thể tránh nhiều vấn đề mà họ đối mặt khi xây trung tâm dữ liệu trên đất liền, như phải đặt trung tâm xa những tuyến tàu điện ngầm.