微软为什么要在水下建造数据中心? -微软Microsoft-cnBeta.COM

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但是,这种情况在不久的将来可能会改变。

科技巨头微软正在考虑将数据中心置于水下的可能性。 乍一看,这个想法似乎很荒谬。 但是根据Microsoft最近进行的内部研究,数据中心最理想的位置是在水下。 当您加深了解后,您会发现这确实是一个非常天才和革命性的想法。

如果您使用的是高端智能手机或最近才升级过计算机,则可能知道有些东西叫做液体冷却。 液体冷却可以有效地冷却处理器和其他运行困难的电子设备。 微软的想法是将液体冷却的概念极端地浸入包含数据中心的防水舱中。 为什么? 因为这样可以更有效地执行云计算。

电脑水冷系统

电脑水冷系统

纳蒂克计划

2014年,Microsoft开始研究将数据中心置于水下的可行性。 为此,Microsoft启动了Natick项目。 在Natick项目的第一阶段,Microsoft工程师的任务是了解如何将数据中心放入防水容器中,以防止任何可能的泄漏。 他们发现,这些服务器防水舱似乎可以安全地部署在海水中。

在项目的第二阶段,Microsoft将设计投入生产。 Microsoft成功创建了一个可以放置在货船上的容器,然后该船将容器与服务器一起部署到海中。

奥克尼附近的北海:微软水下数据中心的选址

奥克尼附近的北海:微软水下数据中心的选址

目前,该项目的地点是苏格兰奥尼克附近的北海。 微软在北海的水下数据中心包含864台服务器,总内存为27.6PB。 数据中心密封在钢制容器中,并且容器中充满了干燥的氮气。 整个集装箱于2018年部署在水下,淹没在寒冷而崎rough的北海中。

但是,此实验性任务并未使用实际的商用服务器,并且水下容器存储了用于Microsoft内部测试的数据。 同样,对于数据中心而言,从专业角度来看,864台服务器的容量显然还不够。 例如,我们当前的数据中心在一个站点中拥有超过50,000台服务器。 但是,Microsoft认为这种方法将来可以扩展。

这个位于北海的带有计算机服务器的实验性水下容器于2020年7月被取回,实验结果令人兴奋。 那么,水下服务器的优势是什么?

水下数据中心的优势

更高的可靠性

电子设备不适合在人类生活环境中工作。 空气中的氧气和水分不利于电子设备。 这些物质可能导致组件腐蚀,并最终导致服务器故障。

将数据中心置于水下的基本原理是创建一个相对稳定的环境,以便计算机服务器可以更好,更长地工作。

作为Natick项目的一部分,Microsoft工程师将防水舱设计为装有氮气的无氧无湿容器。 这种设计的原因是容器中没有人。

由于没有人,所以一个粗心的人偶然撞到某物并导致意想不到的崩溃不会发生。 总而言之,这些预防措施都提高了设备​​的可靠性。 微软表示,水下数据中心的故障率低至12.5%。

水:自然冷却剂

传统的地面数据中心仅消耗大量能量来冷却服务器。 老式数据中心使用机械冷却,并使用重型空调系统来冷却设备,这会消耗大量电能。 一些重型空调系统的功耗几乎赶上了服务器本身的功耗。 新的数据中心要好一些,因为它们使用了“免费空调”,该空调利用外部空气和水的蒸发来冷却服务器,而又不会消耗太多能量。 但是,这种冷却方法通常受到周围空气和供水温度的限制。

现在,水下数据中心可以利用周围的流动水带走服务器散发的热量。 水具有很高的热容量,这意味着水可以存储大量的热能,而不会显着改变水本身的温度。 以游泳池为例。 即使在炎热的夏天,游泳池中的水也比侧面的混凝土台阶凉得多。 根据这个想法,水下数据中心只需要一个设计合理的热交换器即可轻松地将热量传递到周围的海水中。 无疑可以节省大量用于冷却电子设备的能量。

在炎热的夏天,游泳池里的水总是很凉爽。

在炎热的夏天,游泳池里的水总是那么凉。

考虑到地球上有太多海水可以吸收热量,因此扩展这些数据服务器存储设备将非常容易。 另一个好处是海平面越低,温度就越低。 如果将服务器防水机舱放置在海平面以下150米的地方,即使在温暖的热带地区,它们也可以获得非常惊人的散热效果。

更经济

传统的数据中心通常位于偏远且人口稀少的地区。 该公司宁愿选择此地点,因为土地和后续运营成本较低。 尽管这可以节省一些钱,但是此模型也有许多缺点。

在传统数据中心内

在传统数据中心内

由于数据中心通常位于人迹罕至的偏远地区,因此在线通信所需的数据也需要传输更长的传输距离。 这导致更高的等待时间,从而降低了计算速度。

但是,全世界约有44%的人口居住在海岸线150公里以内。 因此,将数据中心放置在沿海位置更具商业意义。 当数据中心位于沿海地区时,它们将更靠近人口密度相对较高的地区。 这减少了服务器与用户之间的平均距离,从而减少了等待时间。 结论是,水下数据中心可以使云计算体验更快。

有趣的是,与从购买土地和重建数据中心设施开始相比,建造一堆服务器防水小屋,然后将防水小屋置于水下可能更有效。 要在陆地上建立数据中心,您首先必须拥有房地产(通常很昂贵),其次,公司需要评估其他条件的可行性,例如地形,熟练工人的可用性,可靠的电力,对当地环境的遵守法律法规等。

可以在流水线上建造放置在水下的防水服务器机舱,然后由货船直接运到海上进行部署,从而节省了很多麻烦。 Microsoft声称可以在90天内部署这些服务器防水舱。 与在陆地上建立数据中心相比,每轮需要花费一两年的时间,这是相当快的。

水下数据中心的挑战

尽管水下数据中心具有上述优点,但是这种水不是“深水”,它不能解决与数据中心有关的所有技术和物流问题。 当您将数据中心丢入大海时,您将面临一些新的挑战。

保持

此时,当硬件在水下发生故障时,您不能总是派遣潜水员团队来解决问题。 因此,这项重要任务落在工程师的肩上。 他们需要设计一个耐用且可以远程修复的水下服务器维修车间。

幸运的是,如上所述,北海水下数据中心的可靠性得到了显着提高。 Microsoft计划设计一个数据中心,使其在五年内不需要主动维护。

海洋生物

某些人可能会觉得将更多的人造物体连续扔入海洋(例如服务器防水舱)似乎是不合适的。 毕竟,充满服务器防水舱的海岸线不利于海洋生物的健康。

但是,根据海洋生态学家Andrew Wang的说法,这些水下数据中心不会对海洋生物构成太大的风险。 他解释说,每当大型结构(例如服务器防水舱)浸入水中时,它们都会经历一个称为“生物污染”的过程,也就是说,微小的物质会沉积在物体表面。 这样的表面相当于人造礁石。 鱼群将聚集在这个“礁石”附近。 因此,这些结构不仅不威胁海洋生物,而且有助于促进生物多样性。

混凝土结构表面的海洋生物污染

混凝土结构表面的海洋生物污染

卡路里

某些人担心服务器的防水盒释放的热量。 但是我们不妨将海洋的大小与防水舱或大型防水舱的大小进行比较。 相反,海洋是如此广阔,以至于热量的释放几乎不会引起任何变化。 水下数据中心造成的水温变化实际上可以忽略不计。 我们在海床上埋了许多数据线。 这些海底光缆也会将热量传递给海洋,但它们并未引起水温的变化。

尽管水下数据中心不会很快实现,但是大多数技术公司已经开始对此进行计算。 如果水下数据中心能够普及,那么我们也许有一天会见证“云”数据从陆地到深海的迁移。

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