数字新基建|中国如何把数据中心建在海底?

编辑︰言嘉庸

  中国将数据中心作为“新基建”的六大重点之一,但数据中心的能源消耗大,要实现绿色低碳转型,有人提议将数据中心放置到海底,是否异想天开?

  但原来,数据中心沉入海底,不仅故障率更低,还能节省电力、水资源和土地资源。在中国海南陵水附近海域,就放置了全球首个商用海底数据中心,这个数据中心是如何建成的?海底数据中心真的安全可靠吗?

海南建全球首个商用海底数据中心

海底数据中心是将服务器等设施安装在海底密封的压力容器中,用海底复合缆供电、并将数据回传至互联网的数据中心。(网上图片)

  海底数据中心系统基于海岸和海底,由岸站、海底高压复合缆、海底分电站、海底数据舱4个部分组成。

  2023年3月,海南海底数据中心项目首舱下水仪式在海南陵水举行,这是全球首个商用海底数据中心。

  同年11月下旬到12月,这个海底数据中心的核心装备——重达1,300吨的海底数据舱,完成入海安装,亦代表海底数据中心正式落成。

“海底数据舱”在海南陵水下水。数据舱单个罐体呈圆柱形,重达1,300吨,相当于1,000辆小汽车的重量。(网上图片)

  数据中心用于存储、计算和处理信息。海南海底数据中心能够存储数据,同时被称为海底的“超级电脑”,它相当于6万台传统电脑同时在线工作,能在30秒内处理超过400万张高清照片。

  数据中心布设点位距离海岸超3公里,水深超过40米,由于能实现远程维护甚至免维护,设计寿命25年。

海底数据中心独特优势 省电省水

海底数据中心模型展示。(网上图片)

  为何要将数据中心由陆地转移至海底?首先是省电省水。一个数据中心往往包含上千台服务器,在计算和存储的过程会散发大量的热能。

  数据中心要维持高效运转,就需要持续散热,但冷却服务器要消耗大量的电能,电力成本惊人。而将服务器安放在海底数据舱,就能利用海水的流动进行冷却,不需要设置制冷机和冷却塔,能够节省大量电力及淡水。

  与此同时,海底数据中心也更容易与海上风电等清洁能源融合,将海洋电力转化为算力,又因为充分利用海底空间,建设海底数据中心能节省陆地土地资源。

  此外,海底数据中心的数据舱内,设置了恒压恒湿、无氧无尘的环境,进一步保护服务器电子器件,能够减少故障发生。

通过智能远程操控系统,可减少运维人员日常巡检工作,降低海底数据中心后期营运成本。(网上图片)

  据介绍,海南海底数据中心项目计划部署100个舱,完工后,跟同等规模的陆地传统数据中心相比,每年能节省用电总量1.22亿千瓦时、节省用地面积6.8万平方米、节省淡水10.5万吨。

  值得一提的是,将数据中心放置在沿海城市附近的水底,能够减少数据传输的延迟,从而实现快速流畅的网络服务,适合自动驾驶汽车等需要数据精准同步的产业。

数据中心放在海底安全可靠吗?

  服务器等机器设备最怕水,如何确保数据中心在海底能够安全使用?

  实际上,设计海底数据中心要克服三大难题,一是保证防水密封,二是要抵挡海水腐蚀侵害和浅海生物淤积,三是要实现长期无人维护。

  在研发阶段,海南海底数据中心的工程团队先后攻克可回收水下泵模块设计、超大直径封头法兰水下密封安全性等技术难题。海底数据舱罐体密封时,每个螺栓的顺序和方向必须精准到毫米。

  工程团队又研发了浅水海域防生物附着技术,解决了热带海域海底生物淤积乃至腐蚀的难题。

  值得一提的是,海底数据中心借助了几十米深的海水作为天然屏障,在相对安全稳定的环境下,减少自然灾害的风险。

海底数据中心是一种环保、经济的解决方案,或成为未来的一大趋势。(网上图片)

  2023年7月,台风“泰利”肆虐时,数据中心数据舱没有受到台风带来的影响,水下各设施系统及所承载的业务也能稳定运行。

  海底数据中心的探索最早开始于微软在2015年启动的“纳迪克”(Natick)项目。在2020年,微软方面宣布项目验证成功,其实践证明,依靠海水自然冷源,服务器能耗显著降低,故障率仅为陆地的八分之一。

2020年7月,微软将海底数据中心的服务器打捞上岸,并宣布实验成功。(图片来源:视觉中国)

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