Singapore Khởi Nghiệp Trung Tâm Dữ Liệu Sử Dụng Tế Bào Thần Kinh Đầu Tiên Thế Giới

Tại Singapore, một trung tâm dữ liệu mới đang khởi xướng một cuộc cách mạng công nghệ khi sử dụng tế bào thần kinh người sống để xử lý thông tin, đánh dấu sự kiện đầu tiên trên toàn cầu. Khác với các trung tâm dữ liệu truyền thống chỉ dựa vào các chip silicon, dự án này tận dụng khoảng 16 triệu tế bào thần kinh để cải thiện khả năng xử lý dữ liệu.

Được hợp tác bởi Trường Y Yong Loo Lin thuộc Đại học Quốc gia Singapore (NUS) cùng với startup điện toán sinh học Cortical Labs và công ty xây dựng trung tâm dữ liệu DayOne, trung tâm này tọa lạc tại Viện Khoa học Sự sống NUS và có trong tay 20 máy tính sinh học mang tên CL1.

Mỗi máy CL1 được lắp đặt với khoảng 800.000 tế bào não người, tất cả đều được nuôi cấy trong môi trường phòng thí nghiệm. Tổng số tế bào thần kinh trong toàn bộ hệ thống lên tới khoảng 16 triệu, được phát triển từ tế bào gốc và kết nối với các chip silicon thông qua những mảng vi điện cực. Điều này cho phép tín hiệu điện có thể được truyền tải giữa tế bào thần kinh và máy tính, mở ra tiềm năng to lớn cho các ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ.

Điểm nổi bật của dự án này chính là cách thức hoạt động khác biệt của nó so với các trung tâm dữ liệu truyền thống. Thay vì dựa vào bộ xử lý silicon và các thiết bị làm mát phức tạp, CL1 thực hiện một phần quy trình xử lý nhờ vào mô sống, tức là “wetware”. Để duy trì sự sống cho các tế bào này, trung tâm sẽ sử dụng một hệ thống hỗ trợ sự sống, điều chỉnh nhiệt độ, cân bằng chất lỏng và cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho tế bào hoạt động. Theo thông tin được công bố, hệ thống có thể duy trì hoạt động của tế bào trong khoảng thời gian 6 tháng.

Công nghệ này không chỉ có tiềm năng trong việc cải thiện hiệu suất năng lượng mà còn đem lại những lợi ích vượt trội khi so với các hệ thống truyền thống, điều này được nhóm phát triển nhấn mạnh. Mỗi máy tính sinh học CL1 tiêu thụ khoảng 30 W, bao gồm cả các hệ thống hỗ trợ sự sống – một con số dù rất thấp so với mức tiêu thụ trên 700 W của các GPU Nvidia H100 hàng đầu.

Trong bối cảnh sự gia tăng nhu cầu về điện năng cho các trung tâm dữ liệu, sự chuyển mình này từ Cortical Labs thực sự đáng chú ý. Theo dữ liệu từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), mức tiêu thụ điện năng của các trung tâm dữ liệu đã tăng 17% trong năm 2025, do đó, việc áp dụng phương pháp mới này có khả năng giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

Dù ý tưởng không phải là thay thế hoàn toàn hệ thống tính toán silicon, nhóm phát triển đang hướng tới việc điện toán sinh học trở thành một phương pháp hỗ trợ đặc biệt cho những nhiệm vụ yêu cầu khả năng học hỏi từ lượng dữ liệu hạn chế và thích ứng với những điều kiện thay đổi.

Các lĩnh vực ứng dụng tiềm năng bao gồm khám phá và phát hiện thuốc, chống gian lận và chế tạo robot có khả năng thích ứng với môi trường. Hệ thống thần kinh sống có khả năng học hỏi hiệu quả từ những thông tin ít ỏi so với các hệ thống AI truyền thống vốn cần lượng dữ liệu khổng lồ để phát huy tối đa khả năng.

Các nhà nghiên cứu đã trình diễn hệ thống này vào ngày 6 tháng 8, với sự tham gia của hơn 80 khách mời. Họ đã chứng kiến sự phối hợp giữa CL1 và các hệ thống Cortical Cloud, cùng với quá trình tích hợp các mảng vi điện cực và hoạt động của mạng lưới thần kinh trong thời gian thực.

Trong khi nhiều trung tâm dữ liệu hiện tại vẫn phụ thuộc vào các chip mạnh mẽ và tiêu thụ nhiều điện năng hơn, Singapore đang tiến hành một hướng đi hoàn toàn mới: tích hợp tế bào thần kinh sống vào hệ thống máy tính. Cách tiếp cận này không chỉ mang lại giải pháp mới trong công nghệ mà còn mở ra nhiều triển vọng cho điện toán tiết kiệm năng lượng và thích ứng.