5 kim loại thúc đẩy bùng nổ trung tâm dữ liệu AI
Các kim loại thiết yếu như đồng, nhôm, đất hiếm… đang trở thành nền tảng cốt lõi cho cuộc cách mạng AI thông qua cung cấp điện năng, truyền dữ liệu và tản nhiệt.
Theo Interesting Engineering, các trung tâm dữ liệu AI cần cơ sở hạ tầng điện, thiết bị làm mát, bộ xử lý, phần cứng mạng và hệ thống dự phòng, vốn phụ thuộc nhiều vào khoáng sản và kim loại. Nghiên cứu về trung tâm dữ liệu AI công bố vào tháng 8 trên tạp chí Science Direct chỉ ra cơ sở hạ tầng điện chiếm phần lớn nhu cầu khoáng sản. Cục Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS) xác định đồng, nhôm, gallium, germanium và nguyên tố đất hiếm là những vật liệu được sử dụng rộng rãi trong phần cứng của trung tâm dữ liệu.
1. Đồng
Mẫu vật đồng tự nhiên độ tinh khiết cao ở bán đảo Keweenaw bang Michigan, Mỹ. Ảnh: Wikipedia
Đồng có thể coi là kim loại quan trọng nhất trong xây dựng cơ sở hạ tầng AI, giúp dẫn điện qua hệ thống điện của trung tâm dữ liệu, dây máy chủ, máy biến áp và nhiều cấu trúc khác, đồng thời khả năng dẫn nhiệt tốt của kim loại này cũng hữu ích trong làm mát. Đồng chiếm 83% tổng khối lượng khoáng sản liên quan đến cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu AI, hoạt động truyền tải và phân phối điện đóng góp tỷ lệ lớn nhất.
Theo Scrapware, Hiệp hội phát triển đồng (CDA) ước tính trung tâm dữ liệu thông thường có thể sử dụng từ 5.000 đến 15.000 tấn đồng, trong khi trung tâm dữ liệu AI có thể cần đến 50.000 tấn.
Investing cho biết các khu tổ hợp AI lớn hiện nay thường được thiết kế xoay quanh khối nguồn điện từ 50 đến 150 megawatt và mức tiêu thụ đồng vào khoảng 27-33 tấn trên mỗi megawatt công suất lắp đặt.
2. Gallium
Gallium có lượng tiêu thụ nhỏ hơn nhiều so với đồng, nhưng đóng góp vào một phần chủ chốt trong chuỗi cung ứng AI là bán dẫn. Theo SFA Oxford, gallium được sử dụng trong nhiều vật liệu bán dẫn hợp chất như gallium arsenide (GaAs) và gallium nitride (GaN). Những vật liệu này vượt trội hơn silicon trong ứng dụng tần số cao, công suất lớn và quang điện tử. GaAs được dùng trong điện thoại di động và hệ thống vệ tinh, trong khi GaN rất quan trọng đối với hạ tầng 5G, điện tử công suất và phần cứng AI nhờ hiệu suất cao và khả năng chịu nhiệt tốt.
Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) xác định gallium là một trong những khoáng sản có nguy cơ gián đoạn cung ứng cao do sản xuất tập trung và khó thay thế.
3. Germanium
Khối germanium đa tinh thể siêu tinh khiết. Ảnh: Wikipedia
Germanium là một vật liệu có lượng tiêu thụ tương đối nhỏ khác nhưng đóng vai trò không thể thiếu trong điện tử tiên tiến. Germanium được sử dụng rộng rãi trong mạch tích hợp tốc độ cao và công nghệ cáp quang. Kim loại này cung cấp khả năng di chuyển electron tốt hơn silicon, cho phép truyền tín hiệu nhanh hơn. Tương tự gallium, IEA cũng đưa germanium vào danh sách vật liệu có nguy cơ gián đoạn cung ứng cao.
4. Đất hiếm
Đất hiếm là một nhóm nguyên tố bao gồm neodymium, praseodymium, dysprosium và terbium, đặc biệt quan trọng đối với nam châm vĩnh cửu hiệu suất cao giúp thu nhỏ kích thước thiết bị và tối ưu hóa hiệu suất năng lượng.
Trong trung tâm dữ liệu, bộ phận chứa đất hiếm thường tập trung ở phần cứng làm mát và lưu trữ bao gồm ổ cứng máy chủ và hệ thống quạt/bơm hạ nhiệt. Hiện nay, Trung Quốc đang chiếm hơn 90% nguồn cung đất hiếm tinh luyện dành cho nam châm trên toàn thế giới.
5. Nhôm
Nhôm là kim loại dồi dào nhất trong vỏ Trái Đất. Ảnh: Sintered Filter
Sự kết hợp giữa trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn và dẫn nhiệt làm cho nhôm rất hữu dụng trong các thiết bị của trung tâm dữ liệu AI, bao gồm bộ tản nhiệt và hệ thống làm mát. Theo USGS, cùng với đồng, nhôm là vật liệu chủ chốt trong bộ tản nhiệt máy chủ, giúp dẫn nhiệt ra khỏi thiết bị điện tử độ nhạy cao.
An Khang tổng hợp
Nguồn: VnExpress
