Sử dụng năng lượng tái tạo cho các trung tâm dữ liệu

Dec 29, 2019.

NGUYỄN ĐỨC HẢI- Khi tôi viết bài này cuối năm 2019 thì Hải đang là NCS tiến sỹ trường Đại Học Chicago, Hoa Kỳ.

================================

Trong bài viết có nhiều bài học hay:

- Nghiên cứu ở trường top có gì khác?

- Sử dụng 100% năng lượng tái tạo cho các trung tâm dữ liệu như thế nào?

================================

Duy: Hải ơi, khi nào em rỗi kể cho anh nghe về cuộc đời em đi?

Hải: Haiza anh ơi, cuộc đời em nó bình lặng như một ao nước mùa thu vậy. Em chả biết kể gì cho anh đây.

Duy: Thế mình nói về nghiên cứu đi em?

Hải: Ok anh, gì chứ về nghiên cứu của em thì em chém gió đến tết cũng được.

Câu chuyện của hai anh em mở đầu nó như vậy đó. Nhưng tôi xin để dành phần nghiên cứu của em cho cuối bài, phần đầu, tôi sẽ kể về hành trình anh chàng này miêu tả “lặng như ao nước mùa thu” nó có thực sự lặng.

================================

ĐI HỌC MÁY TÍNH CHỈ VÌ MUỐN BIẾT CÁI CỤC SẮT MÀ SAO NÓ LÀM ĐƯỢC NHIỀU THỨ THẾ.

Hải sinh ra và lớn lên ở cao nguyên Di Linh, Lâm Đồng với gia đình 3 đời gắn bó với nghề nông. Tuổi thơ em gắn liền với những đồi cà phê đầy nắng và gió. Hải cũng mê game, mê bạn gái, và mê đồ điện tử, nhất là AOE và là chuyên gia ra hàng game chơi với bạn. Rồi đến năm cấp 2, bố mẹ mua cho Hải 1 cái máy tính, và Hải như được mùa. Em vọc vạch với cái máy suốt ngày.

Rồi sang những năm cuối cấp 3, bố gọi Hải ra rồi bảo “ Thế giờ con muốn được tìm hiểu về máy tính, hay là muốn về nhà chăn bò. Chứ nếu không vào đại học thì chỉ có nước về đây chăn bò với bố thôi con ạ.”

Hải, lúc đó trong đầu chỉ muốn biết một thứ duy nhất, tại sao cái cục sắt thôi mà nó làm được nhiều thứ thế. Chứ con bò thì Hải không muốn học. Và em quyết tâm tập trung hết sức để học vào năm cuối cấp ba và may mắn đỗ vào trường Bách Khoa TPHCM, khoa kỹ thuật máy tính.

Hải kể, học Bách Khoa rất thích, em được học với đam mê của chính mình. Em được tìm hiểu chuyên sâu về thiết kế phần cứng và kiến trúc hệ thống máy tính. Hải luôn muốn giải quyết mọi thứ từ gốc rễ, từ con chip giải thuật đến các phép điện toán đám mây. Hải chỉ thắc mắc mỗi một điểm trừ ở đại học, đó là tại sao Bách Khoa nhiều con trai thế, đi học không thấy bạn gái nào. Vì thế mà tới năm 2 đại học, Hải lúc đó vẫn chưa có bạn gái, em tập trung được việc học hơn và tham gia vào các nhóm nghiên cứu trong trường. Nhờ sự dìu dắt của thầy và cô, Hải được sang Hàn trao đổi và thực tập theo chương trình của bộ giáo dục Hàn Quốc tài trợ cho sinh viên ở khối Asean sang thực tập ở các phòng thí nghiệm quốc gia của họ. Chuyến đi đã thực sự thay đổi suy nghĩ, và cũng là bước ngoặt của cuộc đời em. Hải nhận ra rằng, có bạn gái hay không không quan trọng, quan trọng là giờ phải làm sao để đi ra xa để có thể học được nhiều hơn về cái “cục sắt” mà em từng vọc vạch ở quê nhà. Em thấy được rằng, ở môi trường quốc tế, sinh viên được học và làm việc với nhiều người tài năng, công nghệ tiên tiến hơn. Sau chuyến đi đó, Hải quyết định đi học PhD.

Với thành thích nghiên cứu khoa học sinh viên dày dặn, và tốt nghiệp top 3 của trường (Huy chương bạc cho sinh viên tốt nghiệp xuất sắc), mà có lẽ chắc tôi nghĩ là nhờ không có bạn gái, nên sau 2 năm ôn luyện tiếng anh và tìm kiếm học bổng, Hải xuất sắc được lọt vào trường đại học Chicago. Một trường đại học thuộc top 10 thế giới và top 3 tại nước Mỹ.

HỌC VÀ NGHIÊN CỨU Ở TRƯỜNG TOP CÓ KHÁC KHÔNG?

Bản thân tôi cũng đang làm việc ở một trường top thế giới và ở trong một phòng thí nghiệm lớn, nên khi nói chuyện với Hải, anh em chia sẻ khá nhiều điểm tương đồng. Hải chia sẻ rằng, giáo sư của em là thầy Andrew Chien, một những chuyên gia hàng đầu thế giới về phần cứng và hệ thống máy tính. Thầy trước đây từng là phó giám đốc kỹ thuật của tập đoàn Intel, nhưng tiếng gọi của nghiên cứu và dạy học, thầy lại quay về trường đại học Chicago làm giáo sư. Tôi tò mò hỏi Hải về thầy, và về những gì em học được từ thầy của mình.

Hải kể, câu nói đầu tiên thầy nói với em là “Trước khi qua đây làm nghiên cứu, em cần phải có một trái tim dũng cảm.” Bởi môi trường nghiên cứu sẽ rất khắc nghiệt, cạnh tranh và cần phải chiến đấu liên tục hằng ngày.

Thầy cũng dạy em nhiều cách tiếp cận vấn đề và các nghiên cứu khoa học. Ông nói, một nhà nghiên cứu khoa học lớn thì nên tìm cách tạo ra vấn đề, hơn là giải quyết vấn đề. Bởi thế trong nghiên cứu, luôn nên tìm các góc nhìn khác nhau một nhiều bài toán và áp dụng nó vào các bài toán khác.

Thầy giáo lớn, nhưng ông cũng rất quan tâm đến sinh viên. “Trước đây, em có một tật là hay làm thí nghiệm với số lượng lớn, nhiều lúc em chạy thí nghiệm trên 30 máy cùng lúc, dẫn đến số liệu bị nhiễu rất nhiều. Thầy chính là người nắn lại cho em từ từ từng chút xíu một, và để em hiểu rõ bản chất rồi mới mở rộng ra được.” Hải chia sẻ.

Hải còn nói, trong cuộc sống, thầy cũng là một người rất nhiều kinh nghiệm. Ông dạy cho em rằng, khi nói chuyện với bất cứ ai, hãy nhìn vào hoàn cảnh và lý lịch của người đó. Vì mọi người thường có xu hướng muốn được nói điều mà họ quan tâm, nên hãy kể câu chuyện của mình thông qua câu chuyện của họ. Câu chuyện trong cuộc sống, hay câu chuyện trong khoa học đều nên như vậy.

Làm việc với một giáo sư lớn, đã dạy cho Hải nhiều điều, vậy làm việc ở một trường lớn thì sao. Hải chia sẻ “ Xung quanh em toàn người thông mình. Ở trường em, các bạn thường tốt nghiệp từ các trường top 20 trong nước mỹ, nên em học được từ họ rất nhiều. Tuy nhiên cũng sẽ khiến mình cảm thấy rất áp lực. Khả năng ngôn ngữ hạn chế, cách làm việc chưa hiệu quả, và xuất phát điểm môi trường tụi nó cũng hơn mình. Ở mỹ, người da trắng mà chọn đi học PhD thường đã là những người đam mê nghiên cứu và rất giỏi. Vì thế, đôi lúc mình luôn phải cố gắng gấp đôi, làm việc qua đêm ở phòng thí nghiệm là chuyện bình thường. Cũng mất một thời gian dài để thích nghi và theo kịp các bạn ấy”.

Học từ thầy và từ các bạn đồng nghiệp, Hải còn kể, hằng năm, có rất nhiều cuộc hội thảo lớn nhỏ với rất nhiều chuyên gia hàng đầu thế giới được tổ chức tại trường. Mình chỉ cần đến đó thôi là đã có thể được gặp và trao đổi với rất nhiều chuyên gia như vậy và mình sẽ học được rất nhiều điều từ đó.

Hải chia sẻ “Nhóm của em còn có các buổi họp nhóm hằng tuần. Trong đó, cả nhóm sẽ mổ xẻ các vấn đề lớn trên thế giới từ các bài báo trong các hội nghị lớn. Sau đó sẽ tổng hợp lại và tìm các hướng phát triển cho nghiên cứu của nhóm. Mỗi tuần một người sẽ tổng hợp và trình bày và sẽ cùng mọi người thảo luận” “Em còn có một cuộc gặp hằng tuần riêng với giáo sư để thảo luận về nghiên cứu của em.”

Những cuộc gặp cứ diễn ra hằng tuần như vậy giúp Hải học hỏi và phát triển được rất nhiều điều.

SỬ DỤNG 100% NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO CHO CÁC TRUNG TÂM DỮ LIỆU NHƯ THẾ NÀO?

Tôi và Hải nói chuyện khá nhiều về nghiên cứu của em. Hải luôn muốn được giải thích tất cả mọi thứ từ gốc rễ, và điều đó làm cho câu chuyện của em trở nên rất thú vị.

Hải đang làm về đề tài có tên Zero Carbon Cloud. Đây là nghiên cứu nhằm giải quyết vấn đề sử dụng năng lượng tái tạo cho các phép tính toán trong việc đề xuất giải pháp sử dụng nguồn năng lượng này cho các trung tâm dữ liệu (Data center).

“Số liệu 2017 cho thấy, các data centers ở Mỹ hiện tại đang dùng hơn 90 tỷ killowatt-hours điện năng mỗi năm, tương đương với 34 nhà máy điện than lớn hoạt động không nghỉ. Trên thế giới, các trung tâm dữ liệu sử dụng tổng cộng 3% lượng điện tiêu thụ hằng năm của cả thế giới, tương được với 40% của cả nước Anh. Số liệu trên sẽ tăng gấp đôi mỗi 4 năm.”

Điều này cho thấy các trung tâm dữ liệu hiện tại đang là các “hố đen” hút năng lượng. Rất cần thiết xây dựng các trung tâm này ở cạnh các nhà máy điện năng lượng tái tạo (gió, mặt trời), và sử dụng nguồn năng lượng đó cho chính các trung tâm trên.

Tuy nhiên, vấn đề gặp phải sẽ là việc không ổn định của năng lượng tái tạo, (ví dụ không có gió, hay trời mây mù không có mặt trời), dẫn đến sự thiếu hụt về năng lượng. Hải đang cố găng tối ưu hoá việc này bằng cách chuyển tải dữ liệu tính toán giữa mạng lưới các trung tâm dữ liệu khác nhau. Các trung tâm bị thiếu năng lượng sẽ chuyển dữ liệu tính toán tới các trung tâm đang có máy tính không sử dụng. Hải quan tâm tới việc cân bằng tính toán giữa các trung tâm như thế nào. Vì có thể các trung tâm không cùng thuộc một nhà cung cấp, thì sẽ cần một mô hình kinh doanh khác nhau để cả hai bên có thể cùng chia sẻ dữ liệu. Ngoài ra, không phải truyền tải nào cũng chia sẻ được, và Hải cũng muốn tìm ra giải pháp cho các tải không thể chia sẻ đó.

Tôi có hỏi Hải về các vấn đề an ninh dữ liệu tính toán khi chia sẻ và truyền tải giữa các trung tâm. Em nói rằng, đây cũng là đang một bài toàn hóc búa mà nhiều nhóm nghiên cứu khác nhau đang giải quyết. Với em hiện tại, em đang muốn tập trung toàn bộ sức lực của mình cho việc tối ưu hoá tính toán giữa mạng lưới các trung tâm dữ liệu.

Việc khai thác nguồn năng lượng hoá thạch quá mức hiện tại và việc các quốc gia đang đẩy mạnh đầu tư cho năng lượng tái tạo, tôi tin rằng nghiên cứu của Hải sẽ được ứng dụng trên phạm vi toàn cầu trong một thời gian không xa.

================================

Tôi nhìn lại buổi nói chuyện dài giữa tôi và Hải, và thấy rằng, em đam mê máy tính từ rất bé, và mặc dù em luôn hóm hỉnh kể về cuộc đời mình, thì tôi có thể nhận ra sự nỗ lực của em và thấy em luôn cố gắng để được đi đúng cái đam mê đó. Tôi nghĩ đây cũng là một yếu tốt quan trọng để làm nên một nhà nghiên cứu giỏi. Tôi tin với môi trường tốt, thầy giáo tốt, và một tình thần luôn cháy bỏng học hỏi, Hải sẽ thành công với nghiên cứu của em.

================================

Bài viết được dựa trên câu chuyện chúng tôi phỏng vấn với nhân vật, hình ảnh được cung cấp bởi nhân vật. Mọi sự chia sẻ, copy, hoặc hợp tác, bản quyền, xin hãy nhắn tin liên hệ trực tiếp với tôi. Xin cảm ơn.