ดับร้อน-เซฟน้ำจืด เจาะที่มา "ดาตาเซนเตอร์ใต้น้ำ" ทางรอดยุค AI ใหม่ใต้มหาสมุทร冷却和节约淡水:探索“水下数据中心”的起源,这是海洋下人工智能新时代的生命线。
รู้จัก "ดาตาเซนเตอร์ใต้ทะเล" นวัตกรรมที่เปลี่ยนน้ำทะเลให้กลายเป็นตู้เย็นธรรมชาติดับความร้อนของชิป AI แก้ปัญหาการกินไฟและแย่งน้ำจืดบนบก ย้อนรอยจากยุคบุกเบิกของ Microsoft เหตุผลที่ส่งไม้ต่อให้จีนก้าวสู่ตลาดเชิงพาณิชย์

รู้จัก "ดาตาเซนเตอร์ใต้ทะเล" นวัตกรรมที่เปลี่ยนน้ำทะเลให้กลายเป็นตู้เย็นธรรมชาติดับความร้อนของชิป AI แก้ปัญหาการกินไฟและแย่งน้ำจืดบนบก ย้อนรอยจากยุคบุกเบิกของ Microsoft เหตุผลที่ส่งไม้ต่อให้จีนก้าวสู่ตลาดเชิงพาณิชย์
ทุกครั้งที่เราไถโทรศัพท์มือถือ ดูคลิปวิดีโอออนไลน์ ส่งข้อความ หรือสั่งงาน AI ให้เจนข้อมูลต่าง ๆ ข้อมูลทั้งหมดไม่ได้ลอยอยู่ในอากาศ แต่ถูกส่งไปประมวลผลและจัดเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์เซิร์ฟเวอร์นับพันนับหมื่นเครื่องที่ตั้งเรียงรายอยู่ในอาคารขนาดใหญ่บนบก ที่เรียกว่า Data Center (ดาตาเซนเตอร์) นั่นเอง
และเมื่อโลกเข้าสู่ยุคที่ทุกคนหันมาใช้งาน AI ชิปประมวลผลจึงต้องทำงานหนักขึ้นหลายเท่าตัว เปรียบเสมือนเราเปิดคอมพิวเตอร์เล่นเกมกราฟิกหนัก ๆ ตลอด 24 ชั่วโมง ตัวเครื่องจะแผ่ความร้อนสะสมออกมามหาศาล
ความร้อนที่เกิดขึ้นนี้เองได้กลายเป็นโจทย์ใหญ่ระดับโลก เพราะดาตาเซนเตอร์บนบกแบบเดิมต้องเผชิญกับปัญหาหนัก 3 ด้านด้วยกัน
เรื่องแรกคือ เรื่องการกินพลังงานไฟฟ้ามหาศาล ที่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าสูงถึงร้อยละ 30-40 ของไฟทั้งหมดที่ใช้ในอาคาร เพื่อเปิดเครื่องปรับอากาศขนาดใหญ่ พัดลม และระบบชิลเลอร์ เพื่อคอยเป่าไม่ให้เครื่องคอมพิวเตอร์ร้อนจนพัง
เรื่องที่ 2 คือ การสูญเสียทรัพยากรน้ำจืด เพราะระบบระบายความร้อนบนบกต้องดึงน้ำจืดสะอาด วันละหลายล้านลิตรมาช่วยระเหยความร้อน จนในหลายพื้นที่เริ่มเกิดปัญหาแย่งน้ำใช้กับชุมชนและภาคการเกษตร
และเรื่องที่ 3 คือ สภาพแวดล้อมบนบกที่มีทั้งออกซิเจน ความชื้น ฝุ่นละออง รวมถึงแรงสั่นสะเทือนจากการเดินเข้าออกของมนุษย์ สิ่งเหล่านี้คอยเร่งให้แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์เกิดสนิมและการกัดกร่อน ทำให้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์มีอัตราการชำรุดเสียหายได้
จากปัญหาเหล่านี้ ในปี พ.ศ.2557 บริษัท ไมโครซอฟต์ (Microsoft) ยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีของสหรัฐฯ จึงได้คิดนอกกรอบด้วยการริเริ่มโครงการวิจัยชื่อ "Project Natick" ด้วยแนวคิดที่ว่า
หากบนบกร้อนและต้องเปลืองแอร์ เปลืองน้ำ ทำไมเราไม่เอาคอมพิวเตอร์ใส่แคปซูลปิดผนึกแล้วหย่อนลงไปแช่ในน้ำทะเลลึกที่มีความเย็นตามธรรมชาติตลอดเวลาล่ะ ?
จากนั้น ไมโครซอฟต์จึงเริ่มต้นทดลองระยะที่ 1 ในปี พ.ศ.2558 ด้วยการนำแคปซูลต้นแบบขนาดเล็ก "Leona Philpot" ไปหย่อนไว้ใต้ทะเลนอกชายฝั่งรัฐแคลิฟอร์เนียที่ความลึก 9 เมตร เป็นเวลา 105 วัน ซึ่งผลการทดลองเบื้องต้นยืนยันว่า การระบายความร้อนผ่านเปลือกโลหะไปยังน้ำทะเล สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพและสามารถรักษาความแห้งภายในตัวถังได้อย่างสมบูรณ์
ต่อมาในปี พ.ศ.2561 จึงเริ่มทดลองจริงในระยะที่ 2 โดยการสร้างแคปซูลเหล็กหนาขนาดเท่าตู้คอนเทนเนอร์ยาว 12 เมตร บรรจุเซิร์ฟเวอร์คอมพิวเตอร์ไว้ข้างใน 864 เครื่อง คิดเป็นความจุข้อมูล 27.6 เพทาไบต์ แล้วนำไปวางไว้ที่ก้นทะเลลึก 35 เมตร นอกชายฝั่งหมู่เกาะออร์กนีย์ ประเทศสกอตแลนด์ ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีน้ำทะเลเย็นจัดตลอดทั้งปี และใช้พลังงานไฟฟ้าสะอาดจากกังหันลมและคลื่นทะเลบนเกาะ
ภายในแคปซูลจะดูดอากาศออกจนหมดแล้วอัด "ก๊าซไนโตรเจนบริสุทธิ์แบบแห้ง" เข้าไปแทนที่ก๊าซออกซิเจนซึ่งเป็นต้นเหตุของการเกิดสนิม และกำจัดความชื้น
เมื่อเปิดระบบ น้ำทะเลที่เย็นจัดจากภายนอก จะช่วยดึงความร้อนออกจากแคปซูลผ่านระบบแลกเปลี่ยนความร้อนอย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องใช้เครื่องปรับอากาศ
หลังจากทิ้งไว้ใต้ทะเลลึกนานกว่า 2 ปีโดยไม่มีมนุษย์ลงไปยุ่งเกี่ยว ปี พ.ศ.2563 ไมโครซอฟต์ก็กู้แคปซูลขึ้นมาบนบก และพบผลการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่น่าทึ่งว่า เซิร์ฟเวอร์ที่อยู่ใต้น้ำมีอัตราการพังเสียหายต่ำกว่าเซิร์ฟเวอร์บนบกถึง 8 เท่า
เนื่องจากสภาพแวดล้อมใต้ทะเลมีความนิ่งสนิท ไร้แรงสั่นสะเทือน ปราศจากการรบกวนของมนุษย์ และการไม่มีออกซิเจนกับความชื้น จึงช่วยยืดอายุการใช้งานของแผงวงจรได้อย่างมีนัยสำคัญ อีกทั้งค่าประสิทธิภาพการใช้พลังงาน (Power Usage Effectiveness: PUE) ยังลดลงเหลือเพียง 1.07 ซึ่งใกล้เคียงระดับอุดมคติ และตัดการใช้น้ำจืดในระบบทำความเย็นลงได้ร้อยละ 100 ถือเป็นการพิสูจน์ว่าแนวคิด ดาตาเซนเตอร์ใต้ทะเล มีความเป็นไปได้ทั้งในเชิงวิศวกรรมและสิ่งแวดล้อม
"จีน" พัฒนาไอเดีย หย่อนดาตาเซนเตอร์ลงทะเลไห่หนาน
แม้ว่าผลการทดลองของ Project Natick ของไมโครซอฟต์จะประสบความสำเร็จอย่างงดงาม แต่ยักษ์ใหญ่เทคฯ กลับตัดสินใจปิดฉากโครงการและไม่เดินหน้าสร้างศูนย์ข้อมูลใต้ทะเลในเชิงพาณิชย์
ไมโครซอฟต์มองว่า Project Natick ได้ทำหน้าที่เป็นโครงการวิจัยและพัฒนา (R&D) เพื่อพิสูจน์แนวคิดทางวิทยาศาสตร์สำเร็จเรียบร้อยแล้ว แต่ในทางปฏิบัติเชิงธุรกิจ การที่บริษัทซอฟต์แวร์จะลงทุนสร้างโครงสร้างพื้นฐานทางทะเลเต็มตัวนั้น ต้องเผชิญกับแรงกดดันเรื่องผลกำไรจากผู้ถือหุ้น อีกทั้งค่าใช้จ่ายในการเช่าเรือเครนและทีมนักประดาน้ำเพื่อกู้คืนอุปกรณ์มีราคาสูงเกินไป
เมื่อไมโครซอฟต์วางมือ ต่อมาในปี พ.ศ.2564 "จีน" จึงหยิบเอาแนวคิดนี้ขึ้นมาทำต่อ และไม่ถือว่าเป็นการละเมิดลิขสิทธิ์หรือก๊อปปี้ไอเดียของไมโครซอฟต์แต่อย่างใด ในทางกฎหมายทรัพย์สินทางปัญญาระดับสากล "แนวคิดทางวิทยาศาสตร์" เช่นเรื่องการนำคอมพิวเตอร์ไปจมน้ำทะเลเพื่ออาศัยความเย็นธรรมชาติแบบนี้ ถือเป็นหลักการพื้นฐานที่ใครก็สามารถนำไปคิดค้นต่อยอดได้ ไม่สามารถจดสิทธิบัตรผูกขาดแนวคิดได้
เหตุผลที่จีนสามารถผลักดันศูนย์ข้อมูลใต้ทะเลสู่ "เชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่" ได้สำเร็จ เพราะจีนขับเคลื่อนด้วยนโยบายระดับชาติ รัฐบาลจีนมองว่าดาตาเซนเตอร์ใต้ทะเล หรือ Underwater Data Center - UDC เป็นโครงสร้างพื้นฐานทางยุทธศาสตร์ จึงดึงเอาจุดแข็งของประเทศมารวมกัน ทั้งการสนับสนุนเงินทุนจากภาครัฐ ความพร้อมของอุตสาหกรรมต่อเรือขนาดใหญ่ วิศวกรรมนอกชายฝั่ง
ทำให้ในเดือน ธ.ค.2566 จีนจึงสามารถเปิดตัวดาตาเซนเตอร์ใต้ทะเลเชิงพาณิชย์แห่งแรกของโลกนอกชายฝั่งอำเภอหลิงสุ่ย มณฑลไห่หนาน ได้สำเร็จเป็นรายแรกของโลก
ตัวโมดูลใต้ทะเลของจีนที่ไห่หนานมีน้ำหนักถึง 1,300 ตัน จมอยู่ที่ความลึก 35 เมตร มีกำลังประมวลผลเทียบเท่าคอมพิวเตอร์ทั่วไป 60,000 เครื่อง และออกแบบให้ใช้งานได้นาน 25 ปี เปิดให้บริการเชิงพาณิชย์แก่ลูกค้าระดับองค์กรและรัฐวิสาหกิจโทรคมนาคม เช่น ไชน่า เทเลคอม (China Telecom) และ เทนเซ็นต์ (Tencent)
ปัจจุบันโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัลของจีนแบ่งเป็น 2 ส่วนชัดเจน คือ
บนบก ยังคงมีศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่ในแถบภูเขาทางตะวันตก กุ้ยโจว มองโกเลียใน เพื่ออาศัยสภาพอากาศหนาวเย็นตามธรรมชาติเป็นตัวควบคุมอุณหภูมิ
ในทะเล จีนกำลังเดินหน้าสร้างคลัสเตอร์โมดูลใต้ทะเลเพิ่มอีกกว่า 100 ยูนิต รอบเกาะไห่หนานและนครเซี่ยงไฮ้ ซึ่งเชื่อมต่อรับพลังงานสะอาดโดยตรงจากฟาร์มกังหันลมกลางทะเล ช่วยประหยัดพื้นที่ดินบนบกได้ถึง 68,000 ตร.ม. ประหยัดน้ำจืดได้ปีละกว่า 105,000 ตัน และประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ 122 ล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมง/ปี
จากโมเดลจมน้ำสู่แพลตฟอร์มลอยน้ำ
กระแสการขยายโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัลสู่ท้องทะเล ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแค่ประเทศจีนเท่านั้น แต่กำลังได้รับความสนใจจากนานาประเทศทั่วโลก โดยสามารถแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มเทคโนโลยีหลักตามความเหมาะสมของสภาพภูมิศาสตร์และต้นทุน
1.กลุ่มดาตาเซนเตอร์ใต้ทะเลลึก (Submerged Underwater Data Center)
สหรัฐอเมริกา สตาร์ตอัปอย่าง Subsea Cloud และ DeepGreen Western Passage ยื่นข้อเสนอสร้างศูนย์ข้อมูล AI ใต้น้ำบริเวณอ่าว Fundy ในรัฐเมน โดยออกแบบให้ใช้พลังงานสะอาดจากกังหันกระแสน้ำขึ้น-น้ำลง
เกาหลีใต้ เมืองอุลซัน (Ulsan) ได้ร่วมมือกับสถาบันวิจัยทางทะเลพัฒนาโครงการ UDC ขนาดใหญ่ที่สามารถติดตั้งเซิร์ฟเวอร์ได้มากกว่า 100,000 เครื่อง เพื่อลดการใช้พลังงานในระบบปรับอากาศลงร้อยละ 30
2.กลุ่มดาตาเซนเตอร์แบบลอยน้ำ (Floating Data Center)
สิงคโปร์ บริษัทโครงสร้างพื้นฐาน Keppel อยู่ระหว่างการก่อสร้างดาตาเซนเตอร์แบบลอยน้ำความสูง 4 ชั้น บริเวณท่าเรือ โดยใช้น้ำทะเลรอบข้างมาช่วยระบายความร้อนเพื่อลดการใช้ไฟฟ้าและพื้นที่ที่มีอยู่อย่างจำกัด
ญี่ปุ่น กำลังศึกษาความเป็นไปได้ในพื้นที่อ่าวโยโกฮามะ และผสานการทำงานร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำความท้าทาย-ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมทางทะเล
จุดเด่นและข้อได้เปรียบ
ประหยัดพลังงาน เพราะใช้น้ำทะเลตามธรรมชาติมาระบายความร้อน ทำให้แทบไม่ต้องเปลืองค่าไฟไปกับระบบแอร์
ตัดการใช้น้ำจืดลงได้อย่างสิ้นเชิง 100% ทำให้ไม่ไปแย่งน้ำใช้ของประชาชน
ความเสถียรของเครื่องคอมพิวเตอร์ การบรรจุก๊าซไนโตรเจนแห้งช่วยตัดความชื้นและออกซิเจน ทำให้ไม่มีการเกิดสนิม ลดอัตราการชำรุดของเซิร์ฟเวอร์ลงได้ถึง 8 เท่า
ตัวแคปซูลบรรจุชิป สามารถสร้างและประกอบเสร็จจากโรงงาน พร้อมยกไปวางใต้น้ำได้ภายในเวลาไม่เกิน 90 วัน เร็วกว่าการสร้างตึกบนบกที่ใช้เวลานาน 1-2 ปี
ความเร็วในการส่งข้อมูล ประชากรโลกร้อยละ 40 อาศัยอยู่ภายในรัศมี 200 กิโลเมตรจากชายฝั่ง การตั้ง UDC นอกชายฝั่งจึงช่วยให้การส่งผ่านข้อมูลสู่ผู้ใช้งานในเมืองใหญ่มีความรวดเร็วสูง
ความท้าทายที่มองข้ามไม่ได้
ข้อจำกัดด้านการซ่อมบำรุง หากมีแผงวงจรหรือแรมตัวใดตัวหนึ่งพัง ช่างจะไม่สามารถเดินไปถอดหรือเปลี่ยนที่ละชิ้นได้เหมือนดาตาเซนเตอร์บนบก ต้องให้ระบบคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นทำงานแทน
ค่าใช้จ่ายสูง เมื่อรอบวงรอบการเช็กอุปกรณ์ หรือ หากเครื่องเสียอย่างหนัก ต้องจ้างเรือเครนยานสำรวจใต้น้ำ หรือนักประดาน้ำ
ต้นทุนการผลิตที่แพงมาก เพราะตัวถังต้องใช้เหล็กและโลหะผสมชนิดพิเศษที่ทนต่อแรงดันน้ำลึกและการกัดกร่อนของน้ำเค็มได้นับสิบปี รวมถึงสายเคเบิลใต้ทะเลที่มีราคาสูง
ปัญหาเรื่องเพรียงทะเล สาหร่าย และหอยที่จะเข้ามาเกาะสะสมตามเปลือกนอกของตัวถัง สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะกลายเป็นฉนวนกันความร้อน ทำให้เครื่องถ่ายเทความร้อนได้ลดลง
ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย เช่น โดนสมอเรือใหญ่เกี่ยว โดนอวนลากประมง รวมถึงความซับซ้อนในการขอสัมปทานพื้นที่ทางทะเลตามกฎหมายระหว่างประเทศ
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมทางทะเล
ผลการเก็บข้อมูลทั้งจากไมโครซอฟต์และโครงการในจีน ได้ข้อสรุปที่ตรงกันว่า
อุณหภูมิน้ำทะเล ความร้อนที่ระบายออกจากแคปซูลดาตาเซนเตอร์ ทำให้อุณหภูมิน้ำรอบตัวถังสูงขึ้นเพียง 1–2 องศาเซลเซียสในระยะไม่กี่มิลลิเมตร และกระจายตัวหายไปอย่างรวดเร็วเนื่องจากมวลน้ำในมหาสมุทรมีขนาดใหญ่มาก จึงไม่ส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิเฉลี่ยของน้ำทะเลในภาพรวม
มลพิษทางเสียง ระดับเสียงจากการทำงานของเซิร์ฟเวอร์ถูกกักไว้ภายในโครงสร้างเหล็กหนาและชั้นน้ำลึก โดยมีระดับเสียงที่เบากว่าเสียงเครื่องยนต์ของเรือพาณิชย์ จึงไม่รบกวนระบบคลื่นโซนาร์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล
ผลกระทบเชิงบวกต่อสัตว์น้ำ ตัวโครงสร้างภายนอกที่จมอยู่ใต้ทะเลทำหน้าที่เสมือน "แนวปะการังเทียม" (Artificial Reef) ที่ดึงดูดให้สัตว์น้ำ ปู ปลา และพืชทะเลเข้ามาอยู่อาศัยและสร้างระบบนิเวศขนาดย่อมรอบตัวถัง
ที่มา : Project Natick , chinadaily , theguardian , Fortune , brightlio , reccessary
ครั้งแรก AOT 3 ชาติ ลงพื้นที่ฐานสแกมเมอร์ชายแดนโอร์เสม็ด
"ภูเขาไฟ" ในอินโดนีเซีย ปะทุบ่อยแค่ไหน ?
“ภราดร” แจงงบกลางเพื่อแก้วิกฤตพลังงาน 1.2 หมื่นล้าน ไม่ซ้ำซ้อน พ.ร.ก.กู้เงิน 4 แสนล้าน
โครงสร้างพื้นฐานดิจิทัล
ระบบหล่อเย็นธรรมชาติ
Undetwater Data Center
推出“水下数据中心”这一创新技术,它将海水转化为天然冰箱来冷却人工智能芯片,解决了陆地上高能耗和淡水资源竞争的问题。追溯微软的开拓时代,以及将接力棒交给中国以进入商业市场的原因。
每次我们滑动手机屏幕、观看在线视频、发送信息或指示人工智能生成信息时,所有数据并非只是漂浮在空中。相反,它们会被发送去处理,并存储在陆地上大型建筑物(即数据中心)中排列的数千台计算机服务器上。
随着世界进入人工智能普及的时代,处理芯片的工作负荷也成倍增加。这就像在电脑上24小时不间断运行一款图形密集型游戏一样,设备会产生大量的热量。
这种热量已成为一个重大的全球性挑战,因为传统的陆上数据中心面临着三个重大问题。
第一个问题是巨大的电力消耗。为了防止计算机过热和故障,它消耗了整栋楼总用电量的30%到40%,这些电力用于驱动大型空调、风扇和冷却系统。
第二个问题是淡水资源的流失,因为陆上冷却系统每天需要抽取数百万升清洁淡水来帮助蒸发热量。这导致许多地区出现水资源短缺,并与社区和农业争夺水资源。
第三个因素是陆地环境,包括氧气、湿度、灰尘以及人来人往产生的震动。这些因素会加速电子电路板的生锈和腐蚀,导致计算机设备故障率升高。
由于这些问题,2014年,美国科技巨头微软另辟蹊径,启动了一项名为“纳蒂克计划”(Project Natick)的研究项目,其理念是……
如果陆地上很热,我们不得不浪费空调和水,为什么不把电脑放在密封舱里,然后扔到深海里呢?深海里的水自然总是很凉爽的。
随后,微软于2015年启动了第一阶段测试,将一个名为“Leona Philpot”的小型原型舱投放到加利福尼亚海岸附近9米深的海域,持续105天。初步结果证实,通过金属外壳向海水进行冷却是有效的,并且可以保持舱内完全干燥。
随后,在2018年,第二阶段测试启动。一个厚重的钢制舱体被建造出来,大小与集装箱相当,长12米,内部装有864台计算机服务器,总数据容量达27.6PB。之后,这个舱体被部署到苏格兰奥克尼群岛海岸附近35米深的海底。该区域常年水温极低,舱体由风力涡轮机和岛屿海浪产生的清洁电力供电。
在胶囊内部,所有空气都被抽走,然后注入“纯干燥的氮气”来取代导致生锈的氧气,并消除水分。
当系统启动时,来自外部的极冷海水通过热交换系统不断地将舱内的热量带走,而无需空调。
在水下深处放置两年多而无人干预后,微软于 2020 年回收了该太空舱,并进行了一项非凡的科学实验:水下服务器的故障率比陆地服务器低八倍。
由于水下环境完全静止、无振动且不受干扰,同时又无氧无湿,电路板的使用寿命显著延长。此外,电源使用效率 (PUE) 降低至接近理想的 1.07,冷却系统也完全无需使用淡水。这从工程和环境两方面都证明了水下数据中心概念的可行性。
中国正在酝酿一项计划,将一座数据中心投放到海南海中。
尽管微软的“纳蒂克计划”实验取得了巨大成功,但这家科技巨头决定关闭该项目,不再继续建造商业海底数据中心。
微软认为“纳蒂克项目”已成功完成研发任务,从科学角度验证了其概念。然而,从商业角度来看,一家软件公司如果全力投资海洋基础设施,将面临来自股东的盈利压力,而且租用起重机和潜水员回收设备的成本也极其高昂。
微软退出后,中国接手了这一概念,并在2021年继续发展。这并未被视为侵犯版权或抄袭微软的创意。根据国际知识产权法,诸如将电脑浸入海水中利用自然冷却等“科学概念”被视为任何人都可以进一步发展的基本原理;它们不能被申请专利以垄断该创意。
中国之所以能够成功推动水下数据中心走向“大规模商业化”,是因为其背后有国家政策的驱动。中国政府将水下数据中心视为战略基础设施,并充分利用其国家优势,包括政府资金投入、强大的造船业以及海洋工程技术。
这促使中国于 2023 年 12 月在海南省陵水县沿海成功启用了世界上第一个商业水下数据中心。
中国在海南建造的水下模块重达1300吨,潜航深度35米,处理能力相当于6万台普通计算机,设计使用寿命为25年。该模块已面向企业和国有电信公司(如中国电信和腾讯)商业化供应。
目前,中国的数字基础设施明显分为两部分:
在陆地上,大型数据中心仍然位于贵州西部和内蒙古的山区,依靠天然的寒冷气候来调节温度。
中国正在海南岛和上海附近海域建设100多个水下模块化集群。这些集群直接与海上风力发电场相连,每年可节省6.8万平方米土地、超过10.5万吨淡水和1.22亿千瓦时电力。
从沉船模型到漂浮平台。
将数字基础设施扩展到海洋的趋势并非中国独有,而是正受到世界各国的关注。根据地理适宜性和成本,它可以分为两大技术类别。
1. 水下数据中心集团
在美国,像 Subsea Cloud 和 DeepGreen Western Passage 这样的初创公司已经提交了提案,计划在缅因州芬迪湾建造一个水下人工智能数据中心,该数据中心旨在利用潮汐涡轮机的清洁能源。
韩国蔚山市与一家海洋研究机构合作,开发了一个大型 UDC(超诊断设备)项目,该项目能够安装超过 10 万台服务器,从而将空调系统的能耗降低 30%。
2. 浮动数据中心
新加坡基础设施公司吉宝集团正在港口建造一座四层高的漂浮式数据中心,利用周围的海水帮助冷却设施,从而最大限度地减少电力消耗并利用有限的空间。
考虑到对海洋环境的挑战和影响,日本正在探索将漂浮式太阳能电池板整合到横滨湾地区的可行性。
主要特点和优势
它利用天然海水进行冷却,因此非常节能,这意味着空调系统几乎不需要电力。
完全停止使用淡水(100%)将阻止其与公众争夺水资源。
使用干燥的氮气可以增强计算机系统的稳定性,因为它可以消除水分和氧气,防止生锈,并将服务器故障率降低多达八倍。
装有芯片的胶囊可以在工厂内制造和组装,90 天内即可准备水下部署——比在陆地上建造建筑物快得多,后者需要 1-2 年时间。
数据传输速度:全球40%的人口居住在距离海岸线200公里半径的范围内。因此,建立离岸超高速数据中心(UDC)可以实现向主要城市用户提供高速数据传输。
这是一个不容忽视的挑战。
维护方面的限制包括:如果电路板或内存模块发生故障,技术人员无法像在陆上数据中心那样逐个拆卸或更换组件。必须由另一台计算机系统接管这项工作。
费用很高,特别是例行设备检查或设备严重损坏时,需要租用起重机、水下勘测车辆或潜水员。
由于船体需要特殊的钢材和合金,能够承受数十年的深水压力和海水腐蚀,还需要昂贵的海底电缆,因此生产成本非常高。
藤壶、藻类和贝类在水箱外壳上积聚是一个严重的问题。这些生物会起到隔热作用,降低设备的传热效率。
安全风险包括被大型锚或渔网缠住,以及根据国际法获得海洋区域特许权的复杂性。
对海洋环境的影响。
从微软和中国项目中收集的数据都得出了相同的结论:
数据中心舱体释放的热量只会导致周围几毫米深的水温升高1-2摄氏度,而且由于海水的巨大体积,这部分热量会迅速散失。因此,它不会对整体平均海水温度产生显著影响。
噪音污染:服务器运行产生的噪音被限制在厚厚的钢结构和深水中,因此比商船的发动机噪音还要安静,不会干扰海洋哺乳动物的声呐系统。
对海洋生物的积极影响:水下外部结构起到“人工礁”的作用,吸引螃蟹、鱼类和海生植物等海洋动物,在水箱周围形成微型生态系统。
资料来源:Project Natick、Chinadaily、卫报、财富杂志、Brightlio、近期
来自三个国家的泰国机场管理局 (AOT) 首次对 O'Semed 边境的一个诈骗窝点进行了实地突击检查。
印度尼西亚的火山多久喷发一次?
“法拉登”澄清说,用于解决能源危机的 120 亿泰铢中央预算与紧急法令下的 4000 亿泰铢贷款并不重复。
数字基础设施
自然冷却系统
水下数据中心