Trung Tâm Dữ Liệu Sinh Học Đầu Tiên Thế Giới Ứng Dụng 16 Triệu Tế Bào Thần Kinh

Tại Singapore, một công trình độc đáo đang được triển khai, hoạt động với cách tiếp cận chưa từng thấy. Thay vì dựa vào công nghệ chip silicon thông thường, trung tâm dữ liệu này sử dụng khoảng 16 triệu tế bào thần kinh người sống để xử lý thông tin. Đây được xem là một bước đột phá trong lĩnh vực điện toán sinh học.

Được phát triển bởi Trường Y Yong Loo Lin của Đại học Quốc gia Singapore (NUS) phối hợp cùng với startup điện toán sinh học Cortical Labs và DayOne, cơ sở này nằm trong Viện Khoa học Sự sống NUS với sự tham gia của 20 máy tính sinh học CL1.

Mỗi máy tính CL1 được trang bị 800.000 tế bào não người, chắt lọc từ tế bào gốc, và được kết nối với các chip silicon qua các mảng vi điện cực. Nhờ đó, thông tin điện có thể truyền đi giữa các tế bào thần kinh và máy tính truyền thống.

Điểm khác biệt lớn nhất giữa trung tâm dữ liệu sinh học này với các trung tâm truyền thống chính là cách mà chúng vận hành. Thông thường, các trung tâm dữ liệu dựa vào bộ xử lý silicon và cần nhiều thiết bị làm mát. Còn với CL1, một phần trong quá trình xử lý thông tin được thực hiện bởi các tế bào sống, hay còn gọi là “wetware”.

Để duy trì hoạt động cho các “bộ xử lý” này, trung tâm dữ liệu cần phải giữ chúng trong điều kiện sống. Hệ thống máy chủ được tích hợp với các thiết bị duy trì sự sống, có nhiệm vụ điều chỉnh nhiệt độ, cung cấp chất dinh dưỡng và cân bằng chất lỏng cho tế bào. Theo thông tin, các tế bào có thể hoạt động liên tục trong khoảng 6 tháng.

Điều làm nên sự chú ý của công nghệ này không chỉ là việc đưa tế bào thần kinh vào hoạt động mà còn là khả năng tiết kiệm năng lượng mà nhóm phát triển nhấn mạnh.

Để so sánh, một máy tính sinh học CL1 chỉ tiêu thụ khoảng 30 W, bao gồm cả hệ thống hỗ trợ sự sống. Mức tiêu thụ này thấp hơn nhiều so với con số trên 700 W của một GPU Nvidia H100 cao cấp.

Tình hình này trở nên đặc biệt đáng lưu ý trước tình trạng nhu cầu năng lượng cho các trung tâm dữ liệu đang tăng mạnh do sự phát triển của trí tuệ nhân tạo. Theo dữ liệu từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), điện năng tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu đã tăng 17% trong năm 2025.

Dù vậy, mục tiêu của Cortical Labs không phải thay thế hoàn toàn công nghệ silicon bằng tế bào thần kinh, mà là bổ sung cho các phương pháp công nghệ hiện có, nhất là trong những nhiệm vụ yêu cầu khả năng học hỏi từ lượng dữ liệu hạn chế và thích ứng với các điều kiện thay đổi.

Các lĩnh vực ứng dụng được đề cập bao gồm phát hiện thuốc, phòng chống gian lận và phát triển robot có khả năng tự thích ứng. Theo Cortical Labs, hệ thống thần kinh sống có khả năng học hỏi từ thông tin hạn chế, trong khi các hệ thống AI truyền thống thường cần nhiều dữ liệu để đạt hiệu quả tối ưu.

Dự án này không đơn thuần chỉ là một thử nghiệm về máy tính mới, mà còn là nền tảng nghiên cứu về cách mà hệ thần kinh học tập và thích ứng ở cấp sinh học.

Hệ thống đã được giới thiệu và trình diễn vào ngày 6/8, với sự có mặt của hơn 80 khách mời chứng kiến hoạt động của CL1 và các hệ thống Cortical Cloud, bao gồm cả quá trình tích hợp các mảng vi điện cực và hoạt động của mạng lưới thần kinh trong thời gian thực.

Trong khi các trung tâm dữ liệu hiện tại đang ngày càng dựa vào những chip mạnh mẽ và tiêu thụ nhiều điện năng hơn, Singapore đang áp dụng một phương pháp khác: tích hợp tế bào thần kinh sống vào hệ thống máy tính. Việc này không chỉ mở ra một cách tiếp cận mới cho việc điện toán tiết kiệm năng lượng mà còn tái định nghĩa khả năng thích ứng trong công nghệ hiện đại.