Mỹ - Trung chạy đua xây trung tâm dữ liệu AI ngoài không gian

Travis Beals, giám đốc cấp cao nhóm nghiên cứu Paradigms of Intelligence tại Google, cho biết ông dành hai năm để cố gắng bác bỏ đề xuất đặt trung tâm dữ liệu trong không gian bằng năng lượng Mặt Trời.

"Cuối cùng chúng tôi nhận ra điều đó hoàn toàn khả thi", ông Beals nói.

Sau nhiều phép tính và thử nghiệm dưới mặt đất, Google quyết định triển khai Project Suncatcher, dự án hợp tác với công ty quan sát Trái Đất Planet Labs nhằm thử nghiệm khả năng xử lý AI trong quỹ đạo Trái Đất.

Theo kế hoạch, vệ tinh đầu tiên trang bị TPU, dòng chip AI chuyên dụng do Google phát triển, sẽ được phóng vào năm 2027 để kiểm tra khả năng hoạt động của chip trong môi trường không gian.

Cuộc đua Mỹ - Trung mới

Google không phải công ty duy nhất theo đuổi tham vọng này. Các tập đoàn công nghệ lớn, startup và cơ quan chính phủ tại Mỹ và châu Á đang đẩy mạnh nghiên cứu trung tâm dữ liệu ngoài không gian trong bối cảnh nhu cầu AI tăng mạnh khiến lưới điện mặt đất chịu áp lực ngày càng lớn.

"Đây là mặt trận mới trong cuộc cạnh tranh giữa Mỹ và Trung Quốc, nơi hội tụ các lĩnh vực hàng không vũ trụ, AI và bán dẫn", Hong Shangguan, nhà đầu tư kỳ cựu và cựu đối tác của quỹ Legend Capital do Lenovo hậu thuẫn, nhận định.

Theo ông Hong, dù công nghệ còn ở giai đoạn đầu và cần rất nhiều vốn cũng như thời gian, Trung Quốc buộc phải đảm bảo vị thế chiến lược ngay từ bây giờ.

Quan điểm tương tự cũng xuất hiện tại Mỹ. Ông John E. Shaw, cựu phó tư lệnh Bộ Chỉ huy Không gian Mỹ, cho rằng không gian giờ không chỉ là nơi mang lại lợi thế chiến lược mà đã trở thành “nhu cầu chiến lược” nhằm bảo vệ năng lực quốc gia.

Dù cùng coi AI ngoài không gian là ưu tiên chiến lược, Mỹ và Trung Quốc đang theo đuổi các hướng đi khác nhau.

Tại Mỹ, hạ tầng AI ngày càng bị giới hạn bởi bài toán năng lượng. Theo Cơ quan quản lý Trung tâm dữ liệu Quốc tế (IDCA), các trung tâm dữ liệu tại Mỹ hiện có tổng công suất khoảng 29,2 GW, tương đương 6% lưới điện quốc gia.

Áp lực tiêu thụ điện ngày càng lớn khiến nhiều cộng đồng địa phương phản đối việc xây dựng thêm các trung tâm dữ liệu quy mô lớn.

Trong khi đó, Trung Quốc chưa đối mặt sức ép tương tự. IDCA cho biết công suất trung tâm dữ liệu của nước này đạt khoảng 8,5 GW, chỉ tương đương 0,8% lưới điện quốc gia.

Giới quan sát cho rằng Mỹ tập trung đưa dữ liệu lên không gian để xử lý nhằm giảm áp lực điện năng trên mặt đất, còn Trung Quốc muốn xử lý trực tiếp dữ liệu được tạo ra ngoài quỹ đạo từ vệ tinh hoặc hoạt động sản xuất trong không gian.

Cả hai cường quốc đang tăng tốc đáng kể trong lĩnh vực này.

Tháng trước, Bộ Công nghiệp và Công nghệ Thông tin Trung Quốc thành lập Ủy ban Chuyên môn Điện toán Không gian nhằm xây dựng tiêu chuẩn và hỗ trợ tài chính cho các dự án liên quan.

Năm 2025, công ty khởi khiệp ADA Space cùng Phòng thí nghiệm Chiết Giang (được Alibaba hậu thuẫn) đã phóng 12 vệ tinh tích hợp thiết bị tính toán mà công ty gọi là “chòm sao điện toán AI quỹ đạo đầu tiên trên thế giới”.

Trong khi đó tại Mỹ, công ty StarCloud được Nvidia hậu thuẫn đã đưa chip H100 lên quỹ đạo và tuyên bố huấn luyện thành công mô hình ngôn ngữ lớn đầu tiên ngoài không gian.

Rào cản và thách thức

Nhiều chuyên gia cho rằng việc đưa vài vệ tinh tích hợp chip AI lên quỹ đạo còn rất xa mới đạt tới khái niệm "trung tâm dữ liệu ngoài không gian" thực sự. Lĩnh vực còn nhiều thách thức lớn như bức xạ không gian, khả năng tản nhiệt, rác vũ trụ và đặc biệt là chi phí phóng.

Theo báo cáo của Citi, chi phí đưa một kg hàng hóa lên không gian đã giảm xuống còn khoảng 1.500 USD vào năm 2022, thấp hơn khoảng 30 lần so với năm 1981. Một số dự báo cho rằng con số này có thể giảm xuống chỉ còn 33 USD/kg vào năm 2040.

Tuy nhiên, chuyên gia Travis Beals cho rằng chi phí hiện tại vẫn chưa đủ thấp để các trung tâm dữ liệu ngoài không gian trở nên khả thi về mặt kinh tế ở quy mô lớn.

Đồng quan điểm, Brian Rogers, Phó chủ tịch Dịch vụ phóng toàn cầu của Rocket Lab, cho rằng yếu tố quyết định thành bại của các trung tâm dữ liệu ngoài không gian vẫn là giá phóng.

"Nếu chi phí phóng tiếp tục giảm mạnh, các trung tâm dữ liệu ngoài không gian mới có thể cạnh tranh với mô hình mặt đất", ông nói.

Dù còn cách xa giai đoạn thương mại hóa, chuỗi cung ứng công nghệ toàn cầu đã bắt đầu chuẩn bị cho kịch bản trung tâm dữ liệu ngoài không gian trở thành hiện thực.

Các nhà sản xuất máy chủ như Foxconn, Quanta hay Wistron được cho có thể hưởng lợi từ nhu cầu mới này. Trong khi đó, nhiều công ty đang nghiên cứu hệ thống lưu trữ, làm mát và xử lý dữ liệu đạt chuẩn không gian.

Một số doanh nghiệp đã bắt đầu hợp tác xây dựng hạ tầng dữ liệu ngoài quỹ đạo. Ramon.Space, công ty từng tham gia các sứ mệnh của NASA và JAXA, hiện hợp tác với công ty máy chủ Ingrasys thuộc Foxconn, để phát triển trung tâm dữ liệu quỹ đạo trong vòng hai đến ba năm tới.