Phần mềm mới có thể giúp giảm 25% năng lượng làm mát trong trung tâm dữ liệu
Các trung tâm dữ liệu tiêu thụ lượng điện tương đương hàng triệu hộ gia đình mỗi năm, trong đó phần lớn chỉ để vận hành hệ thống làm mát. Nhằm giải quyết sự lãng phí này, nhóm nghiên cứu tại Đại học Penn State đã phát triển phần mềm ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để điều chỉnh động mức tiêu thụ điện, tận dụng thời điểm thời tiết thuận lợi và giá điện rẻ.
AI vật lý tối ưu hóa làm mát
Phần mềm mới sử dụng mô hình học máy dựa trên vật lý, phân tích dữ liệu khí hậu và kinh tế theo thời gian thực để tối ưu hóa hệ thống làm mát. Cách tiếp cận này tạo ra một “bản sao số” của trung tâm dữ liệu, nơi AI có thể huấn luyện và đưa ra khuyến nghị làm mát phù hợp với điều kiện khí hậu và thị trường điện tại từng địa điểm.
Theo giáo sư Wangda Zuo, làm mát hiện chiếm khoảng 40% tổng điện năng tiêu thụ của một trung tâm dữ liệu. Ngoài ra, các yếu tố như nhiệt độ môi trường cao hay biến động giá điện và Bitcoin khiến chi phí vận hành tăng mạnh, thu hẹp lợi nhuận. Ông cho rằng việc dùng AI để điều chỉnh động công suất làm mát có thể mang lại hiệu quả lớn với chi phí thấp hơn nhiều so với các giải pháp phần cứng.
Mô hình “digital twin” – bản sao số
Khung phần mềm này dựa trên mô hình học tăng cường có tích hợp yếu tố vật lý. Nhóm nghiên cứu đã mô phỏng một trung tâm dữ liệu tại Houston, Texas – nơi có khí hậu nóng ẩm khắc nghiệt – để huấn luyện AI đưa ra khuyến nghị làm mát tối ưu, vừa đảm bảo an toàn thiết bị vừa nâng cao hiệu quả năng lượng.
Tiến sĩ Viswanathan Ganesh, tác giả chính, cho biết: “Mỗi thiết bị làm mát đều có giới hạn vận hành riêng, chúng tôi đã tích hợp các giới hạn này vào mô hình. Nhờ vậy, AI có thể tăng hiệu suất mà vẫn giữ nhiệt độ trong phạm vi an toàn.”
Tận dụng cơ hội từ tiền mã hóa
Ngoài việc giảm năng lượng làm mát, phần mềm còn giúp tăng hiệu quả khai thác tiền mã hóa. Quá trình “đào” Bitcoin vốn tiêu tốn lượng điện khổng lồ, nhưng nhờ AI có thể điều chỉnh theo giá thị trường, lợi nhuận khai thác tăng hơn 8% trong khi năng lượng làm mát giảm hơn 24%.
Giáo sư Zuo nhấn mạnh: “Nếu kết hợp chi phí vận hành và doanh thu từ khai thác, rồi tối ưu cả hai, chúng ta vừa tăng lợi nhuận vừa giảm tác động môi trường.”
Ứng dụng rộng rãi
Mặc dù được phát triển cho trung tâm dữ liệu, mô hình này có thể mở rộng sang các công trình thương mại khác như sân bay hay nhà máy điện. Startup Glacian Technologies do Zuo đồng sáng lập đã ký hợp đồng thương mại để triển khai phần mềm tại trung tâm dữ liệu Alerify ở Harrisburg.
“Phương pháp làm mát này mang tính tổng quát, có thể áp dụng cho nhiều ngành công nghiệp khác. Chúng tôi bắt đầu với trung tâm dữ liệu nhưng đang tìm kiếm thêm ứng dụng ở các thị trường khác,” Zuo chia sẻ.