Một phân tích mới về bằng sáng chế cho thấy cán cân công nghệ trong lĩnh vực trung tâm dữ liệu dưới biển đang dịch chuyển mạnh từ phương Tây sang Trung Quốc.
Theo nghiên cứu kéo dài hai thập kỷ về các bằng sáng chế trên toàn cầu, Trung Quốc hiện nắm giữ 80% số bằng sáng chế liên quan đến trung tâm dữ liệu dưới biển, qua đó tạo lợi thế vượt trội trong những công nghệ then chốt của lĩnh vực này.
Kết quả nghiên cứu cho thấy phương Tây đang dần mất vị thế trong cuộc đua phát triển hạ tầng điện toán xanh thế hệ mới, khi Trung Quốc chuyển từ một quốc gia đi sau trong giai đoạn đầu thành lực lượng dẫn đầu về công nghệ trung tâm dữ liệu dưới biển.
“Trung Quốc có lợi thế cạnh tranh trong các công nghệ thiên về kỹ thuật như xây dựng theo mô-đun và bảo trì tại chỗ, trong khi hoạt động nghiên cứu và phát triển ở nước ngoài tập trung nhiều hơn vào thiết kế thân thiện với môi trường và kết nối liên vùng”, nhóm nghiên cứu Trung Quốc nhận định.
Đà phát triển của Trung Quốc diễn ra vào thời điểm thế giới đang đối mặt với nhu cầu năng lượng ngày càng tăng từ các trung tâm dữ liệu và lĩnh vực trí tuệ nhân tạo (AI).
Trung tâm dữ liệu dưới biển sử dụng nước biển làm nguồn làm mát tự nhiên để tản nhiệt. Trong khi đó, các trung tâm dữ liệu trên đất liền tiêu thụ tới 3% tổng lượng điện năng toàn cầu, riêng hệ thống điều hòa không khí đã chiếm khoảng một phần ba lượng điện này.
Các cơ sở điện toán đặt dưới biển giúp giảm đáng kể chi phí năng lượng và lượng nước cần thiết cho việc làm mát, đồng thời không phải sử dụng những khu đất vốn ngày càng khan hiếm. Đây được xem là một giải pháp bền vững để cung cấp năng lượng cho các ứng dụng tiêu thụ nhiều điện.
Hai nhà nghiên cứu thuộc Trung tâm Hợp tác Kiểm tra Bằng sáng chế và Cơ quan Dịch vụ Thông tin và Dữ liệu Hàng hải Quốc gia, đều đặt tại thành phố Thiên Tân, đã phân tích 168 bằng sáng chế liên quan đến trung tâm dữ liệu dưới biển trong giai đoạn 2006-2026 nhằm phác họa quá trình phát triển của lĩnh vực này.
Công trình nghiên cứu được đăng trên tạp chí tiếng Trung Tạp chí Công nghệ và Ứng dụng Thông tin Hàng hải hồi đầu tháng này.
Theo nghiên cứu, trước năm 2014, hoạt động phát triển ban đầu chủ yếu do các công ty kỹ thuật hàng hải và viện nghiên cứu tại Mỹ, Na Uy và Canada dẫn dắt. Các đơn vị này tập trung chế tạo những khoang chứa có khả năng chịu áp lực cao và xây dựng nền móng dưới nước. Vào thời điểm đó, số đơn đăng ký bằng sáng chế mỗi năm chưa đến 3.
Trong giai đoạn 2015-2020, số lượng đơn đăng ký bằng sáng chế tăng lên, tập trung vào tối ưu hóa cấu trúc khoang chứa, phát triển giải pháp quản lý nhiệt và thiết lập hệ thống cung cấp điện. Mục tiêu kỹ thuật cũng chuyển từ kiểm chứng tính khả thi sang nâng cao độ tin cậy, nhằm xác nhận khả năng vận hành lâu dài dưới nước.
Chẳng hạn, tập đoàn công nghệ Mỹ Microsoft cho biết các máy chủ được triển khai ngoài khơi Scotland trong khuôn khổ dự án Project Natick suốt hai năm, kể từ năm 2018, “có tỷ lệ hỏng hóc thấp bằng 1/8 so với nhóm máy chủ đối chứng đặt trên đất liền”.
Kể từ năm 2021, Trung Quốc nổi lên thành động lực tăng trưởng của lĩnh vực này, chiếm khoảng 80% tổng số bằng sáng chế toàn cầu trong 168 bằng sáng chế được nghiên cứu phân tích.
“Đổi mới công nghệ đã chuyển từ giai đoạn kiểm chứng riêng lẻ sang tích hợp hệ thống và triển khai kỹ thuật”, các nhà nghiên cứu viết.
“Những công nghệ như kết nối các mô-đun thành cụm, bảo trì tại chỗ, kết hợp nhiều nguồn năng lượng và vận hành, bảo trì thông minh giúp giảm chi phí, nâng cao chất lượng và cải thiện hiệu suất, qua đó hỗ trợ hoạt động thương mại ở quy mô lớn”.
Hàn Quốc đứng thứ hai nhưng còn cách biệt khá xa, với 17 bằng sáng chế, chủ yếu tập trung vào triển khai các khoang dữ liệu và phát triển thiết bị kết cấu.
Mỹ có 8 bằng sáng chế, liên quan đến kiến trúc hệ thống, cung cấp điện và xử lý dữ liệu tại chỗ. Trong khi đó, các quốc gia châu Âu như Na Uy và Anh sở hữu tổng cộng 6 bằng sáng chế, tập trung vào kiểm soát hoạt động dưới biển, cung cấp điện và tự động hóa quy trình vận hành, bảo trì.
“Được thúc đẩy bởi nền kinh tế số và các mục tiêu cắt giảm carbon, lĩnh vực trung tâm dữ liệu dưới biển của Trung Quốc... sẽ từng bước mở rộng từ vùng biển gần bờ ra vùng biển sâu, đồng thời chuyển đổi từ những cơ sở điện toán riêng lẻ thành các nút kết nối của nền kinh tế biển”, nhóm nghiên cứu nhận định.
Các nhà nghiên cứu cho rằng những hướng nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc tích hợp điện gió ngoài khơi với trung tâm dữ liệu dưới biển, đồng thời đánh giá tác động sinh thái của các cơ sở này trong dài hạn.
Theo SCMP
