Trung Tâm Dữ Liệu Sinh Học Đầu Tiên Thế Giới: 16 Triệu Tế Bào Thần Kinh Người Hoạt Động Tại Singapore

Tại Singapore, một bước đột phá trong công nghệ đã xuất hiện với một trung tâm dữ liệu sử dụng 16 triệu tế bào thần kinh người sống để xử lý thông tin. Đây không chỉ đơn thuần là việc sử dụng chip silicon truyền thống mà đó là toàn bộ một hệ thống vận hành dựa trên tế bào thần kinh. Sự sáng tạo này được cho là trung tâm dữ liệu sinh học đầu tiên trên toàn cầu.

Được phát triển bởi Trường Y Yong Loo Lin thuộc Đại học Quốc gia Singapore (NUS) hợp tác với startup Cortical Labs và DayOne, trung tâm này đã ra đời tại Viện Khoa học Sự sống NUS và gồm 20 máy tính sinh học mang tên CL1.

Mỗi máy CL1 trang bị khoảng 800.000 tế bào thần kinh người sống được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, với tổng cộng 16 triệu tế bào thần kinh được tạo từ tế bào gốc và kết nối với các chip silicon bằng mảng vi điện cực. Điều này cho phép các tín hiệu điện truyền qua lại giữa tế bào thần kinh và hệ thống máy tính kỹ thuật số, tạo ra một môi trường giao thoa giữa sinh học và công nghệ.

Điều khiến công nghệ này khác biệt với các trung tâm dữ liệu truyền thống là việc chúng không chỉ dựa vào bộ xử lý silicon mà còn tận dụng tính chất sống động của tế bào thần kinh. Các hệ thống truyền thống yêu cầu nhiều thiết bị làm mát để thực hiện các tác vụ như điện toán đám mây hay lưu trữ dữ liệu. Ngược lại, với CL1, một phần quá trình xử lý được chuyển giao cho “wetware” – mô sống.

Để duy trì hoạt động của những tế bào này, trung tâm dữ liệu cần có các hệ thống hỗ trợ sự sống, bao gồm việc điều chỉnh nhiệt độ, duy trì cân bằng chất lỏng và cung cấp chất dinh dưỡng cho các tế bào, nhằm đảm bảo chúng hoạt động liên tục trong khoảng 6 tháng.

Điều đáng chú ý ở đây không chỉ là việc tích hợp tế bào thần kinh vào hệ thống máy tính, mà còn là khả năng tiết kiệm năng lượng. Mỗi CL1 tiêu thụ khoảng 30 W, rất thấp so với mức tiêu thụ lên tới hơn 700 W của một GPU Nvidia H100 hiện đại.

Trong bối cảnh nhu cầu năng lượng cho các trung tâm dữ liệu gia tăng mạnh mẽ, công nghệ này được kỳ vọng sẽ trở thành một giải pháp bền vững. Theo các số liệu từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), mức tiêu thụ điện của các trung tâm dữ liệu đã tăng 17% trong năm 2025.

Nhóm phát triển Cortical Labs không ngừng mở rộng công nghệ sinh học này không nhằm thay thế hoàn toàn máy tính silicon mà muốn bổ sung thêm một phương pháp mới, nhất là trong những nhiệm vụ đòi hỏi khả năng học hỏi từ lượng dữ liệu hạn chế.

Các ứng dụng có thể bao gồm phát hiện thuốc, phát hiện gian lận và robot thông minh. Hệ thống thần kinh sống đã cho thấy khả năng học hỏi hiệu quả từ dữ liệu ít ỏi, khác với các hệ thống AI truyền thống cần khối lượng dữ liệu lớn hơn để đạt được hiệu suất cao.

Dự án này không chỉ đơn thuần là một thử nghiệm công nghệ, mà còn tạo ra một nền tảng nghiên cứu mới về cách mà hệ thần kinh học tập và thích nghi ở cấp độ sinh học.

Vào ngày 6 tháng 8 vừa qua, hệ thống đã được công bố và trình diễn cho hơn 80 khách mời, trong đó có sự chứng kiến của hoạt động của CL1 và các hệ thống Cortical Cloud.

Trong khi các trung tâm dữ liệu hiện nay đang phụ thuộc vào chip mạnh hơn và tiêu thụ nhiều điện hơn, Singapore mở ra một hướng đi hoàn toàn mới: sử dụng tế bào thần kinh sống trong hệ thống máy tính, tạo điều kiện cho một phương pháp điện toán tiết kiệm năng lượng và thông minh hơn.