AI sẽ thúc đẩy sự phát triển của siêu dẫn, nhưng không gây ra bước nhảy công nghệ thực tế và cũng không xảy ra ở nơi mong đợi.

Siêu dẫn như câu trả lời cho khủng hoảng năng lượng của trung tâm dữ liệu

Trung tâm dữ liệu (CSD), phục vụ trí tuệ nhân tạo, đang gặp hai vấn đề chính: thiếu điện và giới hạn của cáp đồng truyền thống.

Vì việc tăng sản xuất năng lượng mất nhiều thời gian, tối ưu hóa tổn thất trong lưới phân phối vẫn là cách duy nhất để giảm tiêu thụ. Siêu dẫn là con đường duy nhất để giảm đáng kể điện trở, nhưng triển khai nó không đơn giản như vậy.

Tại sao siêu dẫn quan trọng cho CSD
Vấn đề Giải pháp truyền thống Giới hạn Tổn thất trong cáp đồng Nhiệt độ và dòng lớn 5 % hoặc hơn năng lượng bị mất trên đường tới người tiêu dùng (ở Mỹ) Diện tích hạ tầng Mạng lưới cáp lớn, bộ biến áp Chiếm gần như cùng không gian với máy chủ
Siêu dẫn cho phép:

* Giảm tổn thất – điện trở trở thành bằng 0.

* Tính gọn nhẹ – một vòng dây siêu dẫn chiếm ít diện tích hơn nhiều so với vài cáp đồng và bộ biến áp.

* Thấp độ sụt áp – công suất truyền đi gần như không mất mát.

Công nghệ HTS (Siêu dẫn nhiệt cao)
* Vật liệu chính: REBCO – oxy hoá thạch đất hiếm-đồng-bari.

* Làm lạnh bằng nitơ lỏng (~ –196 °C) làm điện trở biến mất.

* Hệ thống làm lạnh hoạt động trong chế độ kín với tuần hoàn nitơ, giúp nó an toàn và có thể mở rộng công nghiệp.

Đầu tư và nguyên mẫu
Microsoft đã đầu tư 75 triệu đô la vào Veir – công ty phát triển cáp HTS.

Các nguyên mẫu của các trạm cấp điện bằng cáp siêu dẫn đã xuất hiện, chứng minh:

* Giảm tổn thất năng lượng.

* Giảm diện tích hạ tầng năng lượng.

* Tăng độ bền của mạng lưới và giảm dấu vết môi trường.

Rào cản và triển vọng
1. Chi phí ban đầu cao cho vật liệu và công nghệ cryo.
2. Cần tích hợp kỹ thuật chính xác vào các mạng hiện có.
3. Giới hạn mở rộng trong thời điểm hiện tại.

Tuy nhiên, chuyên gia cho rằng siêu dẫn sẽ đặc biệt hữu ích cho tính toán AI tiêu tốn năng lượng lớn và trung tâm dữ liệu, nơi không gian và công suất rất quan trọng. Khi sản xuất sợi REBCO tăng lên và các giải pháp được chuẩn hóa, giá cả sẽ giảm, làm cho cáp HTS ngày càng cạnh tranh hơn.

Kết luận
Siêu dẫn hứa hẹn mang lại hệ thống cấp điện hiệu quả, gọn nhẹ và thân thiện với môi trường cho trung tâm dữ liệu. Đây là chìa khóa để quản lý tăng trưởng lũy thừa của tiêu thụ năng lượng trong thời đại trí tuệ nhân tạo.