Theo khảo sát của Nikkei, các kế hoạch xây dựng trung tâm dữ liệu trí tuệ nhân tạo (AI) tại Nhật Bản có thể đưa tổng công suất từ khoảng 1,1 GW vào cuối năm 2025 lên 4,9 GW vào năm 2033. Quy mô này tương đương mức tăng hơn 4 lần chỉ trong vòng 8 năm.
Nếu được triển khai đúng kế hoạch, Nhật Bản sẽ vươn lên nhóm những thị trường có hạ tầng tính toán AI lớn nhất thế giới, chỉ đứng sau Mỹ và Trung Quốc về công suất được lên kế hoạch.
60 tỷ USD cho cuộc đua hạ tầng AI
Theo Nikkei, khảo sát 26 nhà vận hành cho thấy 22 doanh nghiệp đã xác nhận ý định xây dựng thêm các trung tâm dữ liệu AI tại Nhật Bản.
Tổng chi phí xây dựng các cơ sở mới được ước tính khoảng 60 tỷ USD, chưa bao gồm chi phí mua máy chủ, chip tăng tốc AI và các thiết bị điện tử bên trong trung tâm dữ liệu. Nếu tính cả phần phần cứng tính toán, tổng quy mô đầu tư thực tế có thể lớn hơn đáng kể.
Động lực phía sau là nhu cầu tính toán ngày càng tăng do sự phát triển nhanh chóng của các mô hình AI tạo sinh, AI tác nhân và những ứng dụng yêu cầu xử lý dữ liệu với cường độ cao.
Không giống các trung tâm dữ liệu truyền thống chủ yếu phục vụ lưu trữ, điện toán đám mây và các ứng dụng doanh nghiệp, trung tâm dữ liệu AI cần mật độ máy chủ và GPU cao hơn nhiều, kéo theo nhu cầu lớn về điện năng, hệ thống làm mát và hạ tầng mạng.
NTT đặt mục tiêu 2 GW công suất vào năm 2033
NTT là một trong những doanh nghiệp đóng vai trò lớn nhất trong làn sóng đầu tư mới.
Tập đoàn viễn thông Nhật Bản đặt mục tiêu nâng công suất trung tâm dữ liệu lên 2 GW vào năm tài chính 2033, gần gấp 7 lần mức công suất vào cuối năm 2025 và cao gấp đôi mục tiêu trước đó.
NTT DATA, đơn vị vận hành trung tâm dữ liệu lớn của Nhật Bản, cũng đang tăng mạnh đầu tư nhằm đáp ứng nhu cầu từ các nhà cung cấp dịch vụ đám mây và AI toàn cầu.
Trong khi đó, SoftBank đặt mục tiêu nâng công suất lên khoảng 255 MW vào năm tài chính 2027, tương đương khoảng 4 lần hiện nay. Doanh nghiệp này ước tính Nhật Bản sẽ cần khoảng 4,2 GW công suất trung tâm dữ liệu vào năm 2030 để đáp ứng nhu cầu xử lý AI.
Không chỉ các doanh nghiệp Nhật Bản, nhiều nhà vận hành quốc tế cũng đang tìm cách mở rộng hiện diện tại thị trường này. Hơn 10 doanh nghiệp nước ngoài được cho là đang xem xét các dự án tại Nhật Bản, trong đó Colt Data Centre Services hướng tới khoảng 370 MW công suất vào năm 2030, còn GLP dự kiến đưa vào vận hành khoảng 570 MW trong giai đoạn 2027-2028.
Nhật Bản muốn giảm phụ thuộc vào hạ tầng AI ở nước ngoài
Đằng sau làn sóng đầu tư không chỉ là nhu cầu thương mại.
Nhật Bản đang coi năng lực tính toán AI là một thành phần quan trọng của an ninh kinh tế và chủ quyền công nghệ. Việc phát triển hạ tầng trong nước giúp các doanh nghiệp và cơ quan Nhật Bản xử lý dữ liệu nhạy cảm ngay trong nước, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào các trung tâm dữ liệu ở nước ngoài.
Đây cũng là cách Tokyo củng cố vị thế trong cuộc cạnh tranh AI toàn cầu, trong bối cảnh Mỹ và Trung Quốc đang dẫn đầu về cả năng lực tính toán lẫn đầu tư vào hạ tầng AI.
Nhu cầu từ các công ty công nghệ lớn đang tạo thêm động lực. Microsoft và Amazon Web Services đều đã công bố kế hoạch mở rộng hoạt động tại Nhật Bản, qua đó thúc đẩy nhu cầu về trung tâm dữ liệu và năng lực điện toán trong nước.
Điện năng trở thành nút thắt mới
Tuy nhiên, mở rộng công suất trung tâm dữ liệu AI không đơn giản là xây thêm các tòa nhà.
Điện năng đang trở thành một trong những yếu tố quyết định tốc độ phát triển hạ tầng AI của Nhật Bản.
Theo các số liệu được Nikkei dẫn lại, tổng công suất điện cần thiết cho các dự án mới tương đương sản lượng của khoảng 4 lò phản ứng hạt nhân lớn. Điều này đặt áp lực đáng kể lên hệ thống điện và yêu cầu các nhà vận hành phải đồng thời giải quyết bài toán kết nối lưới điện, nguồn cung ổn định và chi phí năng lượng.
Một số dự án đang được định hướng tại các khu vực ngoài Tokyo và các trung tâm đô thị truyền thống, nơi có khả năng tiếp cận đất đai và nguồn năng lượng tốt hơn.
Akita là một ví dụ đáng chú ý. Một dự án trung tâm dữ liệu AI quy mô 300-500 MW đang được xúc tiến tại tỉnh này, với mục tiêu vận hành đầy đủ vào khoảng năm 2033. UAE cũng được cho là đang xem xét đầu tư tới 1.000 tỷ yen, tương đương khoảng 6,3 tỷ USD, cho dự án 500 MW tại Akita.
Nguy cơ dư thừa cũng bắt đầu được đặt ra
Dù triển vọng tăng trưởng rất lớn, cuộc đua xây dựng trung tâm dữ liệu AI cũng đi kèm rủi ro.
Các dự án quy mô hàng trăm MW đòi hỏi vốn đầu tư lớn, thời gian xây dựng dài và phụ thuộc vào khả năng cung cấp điện. Bên cạnh đó là những vấn đề về tiếng ồn, sử dụng nước để làm mát và sự đồng thuận của cộng đồng địa phương.
Một rủi ro khác là nguy cơ đầu tư vượt quá nhu cầu thực tế nếu tốc độ mở rộng hạ tầng AI trên toàn cầu nhanh hơn tốc độ tăng trưởng của nhu cầu tính toán.
Đây là bài toán mà Nhật Bản phải cân nhắc khi đồng thời muốn nhanh chóng xây dựng năng lực AI nhưng tránh tạo ra một lượng lớn tài sản hạ tầng có nguy cơ không được sử dụng hết.
Cơ hội mới cho chuỗi cung ứng điện tử
Làn sóng đầu tư trung tâm dữ liệu AI của Nhật Bản cũng tạo ra một thị trường mới cho ngành công nghiệp điện tử và bán dẫn.
Mỗi GW công suất trung tâm dữ liệu AI kéo theo nhu cầu lớn về GPU và bộ xử lý AI, bộ nhớ tốc độ cao, máy chủ, thiết bị mạng, hệ thống lưu trữ, nguồn điện, UPS, thiết bị làm mát, hệ thống quản lý nhiệt và các thiết bị điện tử công suất.
Do đó, cuộc đua AI đang mở rộng từ cạnh tranh về mô hình và phần mềm sang cạnh tranh về hạ tầng vật lý và chuỗi cung ứng.
Đối với Nhật Bản, việc mở rộng trung tâm dữ liệu cũng có thể tạo thêm động lực cho hệ sinh thái bán dẫn trong nước, vốn đang được Tokyo thúc đẩy thông qua các dự án của TSMC, Rapidus, Micron và nhiều doanh nghiệp khác.
Với khu vực châu Á, xu hướng này đồng thời mở ra cơ hội tái cấu trúc chuỗi cung ứng thiết bị và linh kiện phục vụ trung tâm dữ liệu. Những quốc gia có năng lực sản xuất điện tử, thiết bị điện, hệ thống làm mát và linh kiện máy chủ sẽ có thêm dư địa tham gia vào thị trường hạ tầng AI đang tăng trưởng nhanh.
Cuộc đua trung tâm dữ liệu AI vì vậy đang dần trở thành một cuộc đua về điện năng, bán dẫn, thiết bị điện tử và năng lực sản xuất – trong đó Nhật Bản đang đặt cược hàng chục tỷ USD để không bị đứng ngoài.