把数据中心建在海底,“水中捞月”的微软是怎么想的?


把数据中心建在海底,“水中捞月”的微软是怎么想的?
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“1966年的一个寒夜 , 博尔赫斯站在轮船甲板上 , 往海中丢了一枚硬币 。 硬币带着他手指的一点余温 , 跌进黑色的涛声里 。 博尔赫斯后来为它写了首诗 , 诗中说 , 他丢硬币这一举动 , 在这星球的历史中添加了两条平行的、连续的系列:他的命运及硬币的命运 。 此后他在陆地上每一瞬间的喜怒哀惧 , 都将对应着硬币在海底每一瞬间的无知无觉 。 ”
这段描写来自陈春成的小说《夜晚的潜水艇》 , 故事里 , 有富商为了追寻博尔赫斯的遗迹 , 斥巨资打造潜水艇寻找这枚硬币 。 而距离博尔赫斯丢硬币几十年后的2018年 , 站在轮船甲板上的人变成了微软数据中心项目组:
不同的是 , 他们丢下去的不是硬币 , 而是一艘潜水艇 。 潜水艇上载着的是微软的海底数据中心 。

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很少有人知道 , 水下数据中心的想法诞生于微软2014年的ThinkWeek , 也就是微软员工内部的头脑风暴 , 由数据中心的一位操作过海军潜水艇经验的员工提出 。 在当时 , 微软进行了初步实验:
数据中心在海底沉没了5个月之后被捞出 , 成绩可喜 。 于是在此之后 , 微软的海底数据中心建设就一发不可收拾 。
最近一次是2018年 , 微软将包裹着864台服务器、可以存储27.6PB数据的潜水艇沉入苏格兰东北部的奥克尼群岛海底 。 两年后 , 也就是2020年6月 , 微软把它打捞上岸进行评估 。 结果显示 , 海底数据中心各方面性能均比传统的数据中心好 , 且在水中的故障率是在陆地的八分之一 。

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微软为什么要把数据中心设在海底?试点过后 , 海底数据中心建设能否大规模推广开来?
微软为何把数据中心建在海底
微软为什么要把数据中心沉入海底?答案很简单:把可开发的资源开发到最大化 。 同时 , 降维打击 , 解决陆地数据中心的诸多短板 。
把数据中心建在海底,“水中捞月”的微软是怎么想的?】第一 , 海底数据中心安全性和稳定性更强:数据中心十分娇贵 , 内部布满高精密部件 , 温度变化、氧气腐蚀、甚至更换损坏部件时的碰撞都会对其造成不同程度的损害 。 但如果在一个可以控制温度 , 并抽离氧气、水汽 , 同时隔绝人为干扰的真空环境中 , 数据中心的安全性和稳定性都会大大提高 。
海下无疑是一个理想的数据桃源——不仅隔绝了陆地的氧气、水汽 , 且杜绝了人为干扰 。
第二 , 也是最重要的一点 , 海水冷却服务器有得天独厚的优势 , 而制冷则是陆地数据中心的大头支出;据公开数据 , 一个数据中心每年的电力成本中有41%是用于制冷 , 而全球数据中心每年消耗的电量占全球总电量的2%左右 。 其中 , 能源消耗的成本占整个IT行业的30%-50%
为什么制冷这么费钱?事实上 , 在陆地数据中心 , 通常有两种冷却数据的方式 , 一种是用机械冷却的方式 , 也就是用重空调系统冷却服务器 , 但这种冷却方式每天都需要消耗大量电量 , 成本一直居高不下 。

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传统数据中心制冷模式赘重
另一种是通过空气以及水蒸发来冷却服务器 。 这种“老天爷赏饭吃”的方法在成本上大幅度低于前者 , 但也有自己的短板:完成度和冷却质量好坏皆由外部空气温度和水情况来决定 , 人为可操作性太低 。
而具有较高容热量的海水则可以储存数据中心产生的多余热量:只需要一个热交换器 , 就可以把数据中心的热量导入周边海水 , 可以说 , 是传统两种制冷方式的集大成:稳定地白嫖自然资源 。

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海底数据中心通过热交换器利用海水制冷
第三 , 沿海人口密度高 , 数据传输快 , 云计算效率更高:传统数据中心为了节约土地、运营成本 , 通常选择人口稀少的偏远地区 , 这直接导致了数据传输过慢、延迟过多 。 而海底数据中心则不同:
全球约50%的人口居住在距离海岸线150公里以内的地方 。 把数据中心建在海下 , 既节约了成本 , 又靠近居民区 , 一石二鸟 。
除此之外 , 还有诸多其他优势:
如可以利用海洋的潮汐能 , 在海洋中获得碳中性电力;可以通过管道连接海下带宽 , 加速数据传输;建设海底数据中心时可以规避传统繁琐手续:可以在流水线上建造服务器防水仓 , 然后用货船运到海上进行部署 。 正如微软所说 , 可以在90天内部署这些服务器防水舱 。 而传统数据中心则需要建设一到两年;等等 , 不胜枚举 。