Một trung tâm dữ liệu luôn có địa chỉ cụ thể. Và ngày càng nhiều trường hợp cho thấy chính địa chỉ đó lại là vấn đề.

Theo báo cáo Energy and AI của Cơ quan Năng lượng Quốc tế, lượng điện tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu toàn cầu dự kiến tăng gần gấp đôi, từ 485 terawatt giờ vào năm 2025 lên khoảng 950 terawatt giờ vào năm 2030. Hiện khoảng một nửa mức tiêu thụ này nằm ở Mỹ. Trung Quốc chiếm thêm một phần tư. Châu Âu thì khoảng 15%. “Hành lang trung tâm dữ liệu” tại Bắc Virginia hiện là cụm dày đặc nhất thế giới. Tại Ireland, các cơ sở này tiêu thụ tới 22% tổng điện năng quốc gia trong năm 2024.

Những cụm trung tâm dữ liệu này hiện bắt đầu chạm đến giới hạn. Lưới điện ở Bắc Virginia và Texas đang chịu áp lực lớn vì nhu cầu tiêu thụ tăng mạnh. Các trung tâm dữ liệu chiếm khoảng một nửa mức tăng nhu cầu điện mới của Mỹ trong năm 2025. Những khu vực thường xuyên chịu hạn hán cũng bắt đầu phản ứng với lượng nước tiêu thụ ngày càng lớn. Một nghiên cứu của Houston Advanced Research Center cho thấy các trung tâm dữ liệu tại Texas có thể sử dụng tới 6,6% tổng lượng nước của bang vào năm 2030.

Các cộng đồng dân cư cũng bắt đầu lên tiếng phản đối mạnh mẽ. Data Center Watch cho biết khoảng 64 tỉ USD dự án trung tâm dữ liệu tại Mỹ đã bị chặn hoặc trì hoãn vì phản ứng từ người dân địa phương kể từ giữa năm 2024. Chỉ 44% người Mỹ nói họ sẵn sàng chấp nhận một trung tâm dữ liệu gần nơi ở, thấp hơn cả mức ủng hộ dành cho các nhà máy điện khí đốt.

Điều đó khiến ngành công nghiệp này bắt đầu tự hỏi: Trung tâm dữ liệu còn có thể được đặt ở đâu?

Dưới đáy biển

Lý do đằng sau lựa chọn này khá đơn giản. Đại dương lạnh, rộng lớn và nằm gần nơi sinh sống của phần lớn dân số thế giới. Khoảng một nửa dân số toàn cầu sống cách bờ biển chưa tới 200 km. Nếu đặt một khoang kín xuống đáy biển, doanh nghiệp sẽ có hệ thống làm mát tự nhiên, không cần dùng nước ngọt và tránh được xung đột với cộng đồng địa phương.

Microsoft từng thử nghiệm mô hình này. Năm 2018, công ty thả một trung tâm dữ liệu cỡ container chứa 864 máy chủ xuống độ sâu khoảng 36 mét ngoài khơi quần đảo Orkney của Scotland. Hai năm sau, khi thiết bị được trục vớt, chỉ có sáu máy chủ bị hỏng. Trong khi đó, một nhóm đối chứng trên đất liền gồm 135 máy chủ lại ghi nhận tám trường hợp lỗi. Tỉ lệ hỏng hóc dưới nước chỉ ở mức 0,7%, so với 5,9% trên đất liền. Ben Cutler, trưởng dự án của Microsoft, cho rằng môi trường nitơ kín bên trong khoang cùng việc con người không trực tiếp tiếp xúc với phần cứng đã giúp giảm đáng kể lỗi.

Nhưng sau đó Microsoft đã dừng dự án. “Tôi sẽ không xây trung tâm dữ liệu dưới biển ở bất kỳ đâu trên thế giới,” Noelle Walsh, lãnh đạo bộ phận Cloud Operations and Innovation của Microsoft, nói với Data Center Dynamics năm 2024. “Đội ngũ của tôi đã thực hiện dự án và nó hoạt động tốt. Chúng tôi học được rất nhiều về việc vận hành dưới mực nước biển, về rung động và sự tác động lên máy chủ. Chúng tôi sẽ áp dụng những bài học đó cho các trường hợp khác.”

Vấn đề nằm ở chỗ một khi khoang dữ liệu đã được niêm phong và thả xuống đáy biển, các GPU bên trong gần như không thể nâng cấp. Trong kỷ nguyên AI, nơi mỗi thế hệ chip thường thay đổi chỉ sau khoảng hai năm, đây là hạn chế rất lớn.

Trung Quốc thì khác. Highlander, một công ty công nghệ biển của Trung Quốc, đã hoàn thành trung tâm dữ liệu thương mại dưới nước đầu tiên thế giới ngoài khơi đảo Hải Nam vào cuối năm 2022. Khoang dữ liệu nặng 1.433 tấn nằm ở độ sâu 35 mét dưới mặt nước.

South China Morning Post đưa tin vào tháng 10.2025 rằng cơ sở này hiện đã đi vào hoạt động hoàn toàn. Kế hoạch của tỉnh Hải Nam là xây dựng 100 khoang dữ liệu tại khu vực này. Đơn vị vận hành ước tính khi đạt quy mô tối đa, cụm trung tâm dữ liệu sẽ tiết kiệm khoảng 105.000 tấn nước ngọt và 122 triệu kilowatt giờ điện mỗi năm so với cơ sở tương đương trên đất liền.

Pu Ding, tổng giám đốc dự án tại Shenzhen HiCloud Data Center Technology, nói với China Daily rằng việc chọn Hải Nam là quyết định có chủ đích. “Dự án đầu tiên được triển khai tại Hải Nam, hòn đảo nhiệt đới lớn của Trung Quốc, cho thấy quyết tâm của công ty trong việc đối mặt những điều kiện khó khăn nhất,” ông nói. “Chúng tôi chọn ‘chế độ khó’ ngay từ đầu.”

Một cơ sở khác do Highlander hậu thuẫn ngoài khơi Thượng Hải hiện được kết hợp với điện gió ngoài khơi. Đơn vị vận hành cho biết khoảng phần lớn lượng điện năng của cơ sở này đến từ trang trại điện gió gần đó.

Ngoài không gian

Đây là ý tưởng mới nhất, và cũng là tham vọng nhất. Chi phí phóng tên lửa giảm mạnh cùng nguồn điện Mặt Trời gần như liên tục đã thúc đẩy một nhóm startup và các công ty công nghệ lớn xây dựng kế hoạch đưa trung tâm dữ liệu lên quỹ đạo Trái Đất hoặc thậm chí đặt trên Mặt Trăng.

Starcloud hiện là công ty đã có phần cứng hoạt động ngoài không gian. Startup có trụ sở tại Redmond, bang Washington, được Nvidia hậu thuẫn và trước đây mang tên Lumen Orbit, đã phóng vệ tinh Starcloud 1 vào tháng 11.2025. Trên vệ tinh có GPU H100 của Nvidia, GPU đầu tiên hoạt động trong quỹ đạo. Một tháng sau, công ty chạy phiên bản mô hình Gemma của Google trên con chip này và dùng nó để huấn luyện nano GPT của Andrej Karpathy. Starcloud hiện công bố kế hoạch xây trung tâm dữ liệu quỹ đạo công suất 5 gigawatt với các mảng pin Mặt Trời và hệ thống làm mát rộng khoảng 4 km.

“Bất cứ điều gì có thể làm trong trung tâm dữ liệu trên mặt đất, tôi tin rằng cuối cùng đều có thể làm trong không gian,” CEO Philip Johnston của Starcloud nói với CNBC. “Lý do duy nhất khiến chúng tôi làm vậy là những hạn chế về năng lượng trên Trái Đất.”

Công ty cho biết các cơ sở quỹ đạo của họ có thể vận hành với chi phí năng lượng thấp hơn khoảng 10 lần so với trung tâm dữ liệu mặt đất nhờ đặt vệ tinh ở quỹ đạo đồng bộ Mặt Trời, nơi pin Mặt Trời gần như luôn tạo ra điện liên tục.

Google cũng đặt cược vào hướng đi tương tự chỉ vài tuần trước đó. Dự án Suncatcher được công bố vào tháng 11.2025 sẽ phóng các vệ tinh chạy bằng năng lượng Mặt Trời mang theo chip Tensor Processing Unit của Google. Hai nguyên mẫu dự kiến được phóng đầu năm 2027 nhằm kiểm tra khả năng chịu bức xạ của chip.

“Ở quỹ đạo phù hợp, một tấm pin Mặt Trời có thể tạo ra lượng điện cao gấp tám lần so với trên Trái Đất và gần như hoạt động liên tục, giúp giảm nhu cầu dùng pin lưu trữ,” Google cho biết. “Trong tương lai, không gian có thể là nơi phù hợp nhất để mở rộng năng lực tính toán AI.”

Một dự án liên quan khác đang diễn ra trên Mặt Trăng. Lonestar Data Holdings, startup có trụ sở tại Florida, đã ký hợp đồng trị giá 120 triệu USD cho sáu vệ tinh lưu trữ dữ liệu quanh Mặt Trăng, dự kiến phóng từ năm 2027 đến 2030. Công ty từng thử nghiệm một tải trọng trên bề mặt Mặt Trăng đầu năm 2025 thông qua tàu đổ bộ Athena của Intuitive Machines.

Lonestar tập trung nhiều hơn vào chủ quyền dữ liệu thay vì năng lực tính toán. Ý tưởng của công ty là tạo ra các bản sao lưu nằm ngoài phạm vi ảnh hưởng của bất kỳ quốc gia hay thảm họa nào.

“Các trung tâm dữ liệu ngoài không gian là bước phát triển tự nhiên tiếp theo của điện toán mặt đất,” CEO Christopher Stott của Lonestar nói trong một tuyên bố. “Giống như cách con người tận dụng không gian cho liên lạc, giờ đây chúng ta cũng có thể tận dụng nó cho dữ liệu.”

Nhưng những nhận định này không đủ sức thuyết phục những người hoài nghi. “Khi phóng vệ tinh vào không gian, mọi chuyện chỉ có hai kết quả. Nếu nó hỏng, nó sẽ hỏng luôn,” Chris Quilty, đồng CEO công ty nghiên cứu ngành vũ trụ Quilty Space, nói với Reuters. “Không có cách nào thu hồi. Cũng không có cách nào sửa chữa.”

Danh sách rủi ro còn rất dài: Bức xạ có thể làm hỏng chip, độ trễ cao đối với các tác vụ cần gần người dùng trên mặt đất, thiếu bộ khung pháp lý rõ ràng và cả bài toán tản nhiệt trong môi trường chân không.

Bắc Cực

Hướng đi ít hào nhoáng nhất lại là mô hình đã vận hành ở quy mô lớn. Trong hơn một thập kỷ qua, các hãng hyperscaler và đơn vị vận hành chuyên biệt đã âm thầm xây dựng trung tâm dữ liệu tại Bắc Âu và vùng Bắc Cực. Không khí lạnh tự nhiên, nguồn thủy điện và địa nhiệt dồi dào cùng quỹ đất rộng giúp khu vực này tránh được nhiều áp lực mà các cơ sở ở phía Nam đang phải đối mặt.

Trung tâm dữ liệu của Meta tại Luleå thuộc Lapland của Thụy Điển, cách Vòng Bắc Cực khoảng 100 km về phía Nam, đã hoạt động từ năm 2013. Google vận hành cơ sở tại Hamina, Phần Lan, trong một nhà máy giấy cũ, sử dụng nước từ vịnh Phần Lan để làm mát.

Iceland là nơi đặt khuôn viên công suất 140 megawatt của Verne Global, vận hành hoàn toàn bằng thủy điện và địa nhiệt. Theo phân tích được tổ chức nghiên cứu Arctida trích dẫn, cường độ phát thải carbon của điện năng tại Iceland, Phần Lan cùng miền Bắc Thụy Điển và Na Uy thấp hơn từ 4 đến 13 lần so với California.

Tại Na Uy, Green Mountain vận hành một cơ sở bên trong hầm chứa đạn cũ của NATO, sử dụng nước từ các vịnh hẹp để làm mát.

Lợi thế cấu trúc của khu vực này khá rõ ràng. Theo các ước tính ngành được ArcticToday dẫn lại, ngay cả miền Nam Phần Lan cũng có khoảng 8.000 giờ mỗi năm có thể dùng “làm mát miễn phí”. Các trung tâm dữ liệu tại đây tận dụng không khí hoặc nước tự nhiên thay cho hệ thống làm lạnh rất tiêu tốn điện năng.

Tại Bắc Cực, hệ thống làm mát tự nhiên này tồn tại quanh năm. Lượng nhiệt dư thừa từ máy chủ còn có thể được dẫn vào hệ thống sưởi đô thị cho các thị trấn lân cận, điều gần như không thể thực hiện được ở những vùng khí hậu nóng hơn. atNorth cho biết khoảng hai phần ba điện năng tại khu vực Bắc Âu đến từ nguồn năng lượng tái tạo.

Nền tảng này hiện thu hút dòng vốn AI lớn. Wired đưa tin vào tháng 3.2026 rằng các nhà vận hành đang mở rộng sang Na Uy, Iceland và miền Bắc Thụy Điển để phục vụ nhu cầu suy luận AI, với hàng loạt dự án lớn đang xây dựng và hàng tỉ USD vốn đầu tư đã được công bố.

Thương vụ Equinix cùng Canada Pension Plan Investment Board mua lại đơn vị vận hành Bắc Âu atNorth với giá 4 tỉ USD năm 2025 thực chất là vì xu hướng này.

Vùng Bắc Cực của Nga hiện cũng có bảy cơ sở dữ liệu riêng. Lớn nhất nằm tại Nadvoitsy thuộc Karelia, sử dụng điện từ nhà máy thủy điện địa phương. Tuy vậy, các nhà phân tích của Arctida cho biết các cơ sở tại Nga vẫn phụ thuộc vào khí đốt tự nhiên nhiều hơn các nước Bắc Âu.

Tuy nhiên, Bắc Cực cũng không phải là lựa chọn hoàn hảo. Lưới điện tại miền Bắc Na Uy và Iceland đã bắt đầu chịu áp lực khi nhiều dự án mới liên tục xuất hiện. Các tổ chức môi trường cũng bắt đầu phản đối cả việc mở rộng thủy điện, cho rằng bất kỳ khu vực nào cũng có giới hạn về lượng năng lượng tái tạo có thể dành riêng cho AI.