中國為何將資料中心建在海底? 細數幾大獨特優勢

中國為何將資料中心建在海底? 細數幾大獨特優勢
撰文:當代中國
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中國將資料中心作為「新基建」的六大重點之一,但資料中心的能源消耗大,要實現綠色低碳轉型,有人提議將資料中心放置到海底,是否異想天開?
但原來,資料中心沉入海底,不僅故障率更低,還能節省電力、水資源和土地資源。在中國海南陵水附近海域,就放置了全球首個商用海底資料中心,這個資料中心是如何建成的?海底資料中心真的安全可靠嗎?

海南建全球首個商用海底資料中心

海底資料中心是將伺服器等設施安裝在海底密封的壓力容器中,用海底複合纜供電、並將資料回傳至網路的資料中心。(網上圖片)
海底資料中心是將伺服器等設施安裝在海底密封的壓力容器中,用海底複合纜供電、並將資料回傳至網路的資料中心。(網上圖片)

海底資料中心系統基於海岸和海底,由岸站、海底高壓複合纜、海底分電站、海底資料艙4個部分組成。

2023年3月,海南海底資料中心項目首艙下水儀式在海南陵水舉行,這是全球首個商用海底資料中心。

2023年3月31日,全球首個商用海底資料中心下水。(央視新聞)

同年11月下旬到12月,這個海底資料中心的核心裝備——重達1,300噸的海底資料艙,完成入海安裝,亦代表海底資料中心正式落成。

「海底資料艙」在海南陵水下水。資料艙單個罐體呈圓柱形,重達1,300噸,相當於1,000輛小汽車的重量。(網上圖片)

資料中心用於儲存、計算和處理訊息。海南海底資料中心能夠儲存資料,同時被稱為海底的「超級電腦」,它相當於6萬台傳統電腦同時線上工作,能在30秒內處理超過400萬張高畫質照片。

資料中心布設點位距離海岸超3公里,水深超過40米,由於能實現遠端維護甚至免維護,設計壽命25年。

海底資料中心獨特優勢 省電省水

海底資料中心模型展示。(網上圖片)

為何要將資料中心由陸地轉移至海底?首先是省電省水。一個資料中心往往包含上千台伺服器,在計算和儲存的過程會散發大量的熱能。

資料中心要維持高效運轉,就需要持續散熱,但冷卻伺服器要消耗大量的電能,電力成本驚人。而將伺服器安放在海底資料艙,就能利用海水的流動進行冷卻,不需要設定製冷機和冷卻塔,能夠節省大量電力及淡水。

與此同時,海底資料中心也更容易與海上風電等清潔能源融合,將海洋電力轉化為算力,又因為充分利用海底空間,建設海底資料中心能節省陸地土地資源。

此外,海底資料中心的資料艙內,設定了恒壓恒濕、無氧無塵的環境,進一步保護伺服器電子器件,能夠減少故障發生。

通過智慧遠端操控系統,可減少運維人員日常巡檢工作,降低海底資料中心后期營運成本。(網上圖片)

據介紹,海南海底資料中心項目計劃部署100個艙,完工後,跟同等規模的陸地傳統資料中心相比,每年能節省用電總量1.22億千瓦時、節省用地面積6.8萬平方米、節省淡水10.5萬噸。

值得一提的是,將資料中心放置在沿海城市附近的水底,能夠減少資料傳輸的延遲,從而實現快速流暢的網路服務,適合自動駕駛汽車等需要資料精準同步的產業。

資料中心放在海底安全可靠嗎?

伺服器等機器裝置最怕水,如何確保資料中心在海底能夠安全使用?

實際上,設計海底資料中心要克服三大難題,一是保證防水密封,二是要抵擋海水腐蝕侵害和淺海生物淤積,三是要實現長期無人維護。

在研發階段,海南海底資料中心的工程團隊先後攻克可回收水下泵模組設計、超大直徑封頭法蘭水下密封安全性等技術難題。海底資料艙罐體密封時,每個螺栓的順序和方向必須精準到毫米。

工程團隊又研發了淺水海域防生物附着技術,解決了熱帶海域海底生物淤積乃至腐蝕的難題。

值得一提的是,海底資料中心借助了幾十米深的海水作為天然屏障,在相對安全穩定的環境下,減少自然災害的風險。

海底資料中心是一種環保、經濟的解決方案,或成為未來的一大趨勢。(網上圖片)

2023年7月,颱風「泰利」肆虐時,資料中心資料艙沒有受到颱風帶來的影響,水下各設施系統及所承載的業務也能穩定執行。

海底資料中心的探索最早開始於微軟在2015年啟動的「納迪克」(Natick)項目。在2020年,微軟方面宣布項目驗證成功,其實踐證明,依靠海水自然冷源,伺服器能耗顯著降低,故障率僅為陸地的八分之一。

2020年7月,微軟將海底資料中心的伺服器打撈上岸,並宣布實驗成功。(視覺中國/當代中國授權)

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