为何微软将服务器沉入海底,而华为挖空大山置放,谁更胜一筹?

发布时间:10-1819:34

2014年美国微软发起了“水下数据中心计划”,随后便进行了首次海下试验,他们用重达17吨的钢制密封舱,装下近300台电脑服务器,然后沉入加州海岸底。为了实时监测密封舱的水下状态,及时发现漏水和硬件损坏情况,这个密封舱还携带了超100种传感器,用于检测海底水压、温度等各项指标。

为什么微软会费尽周折,尝试将服务器放置在海底呢?

一般来说,电子设备特别是高速运行的服务器,最怕接触的就是“水”,因为水能造成电子设备的短路烧毁。而服务器也特别怕热,特别是成百上千台服务器组成的数据中心,散热一直是一个难题,散热及时才能维持服务器的正常运转,所以服务器制冷消耗也是一大笔支出。据统计,一个数据中心的电力能耗占所有成本的20%,而其中41%都是用于制冷耗电,全球数据中心每年消耗的电量占全球总耗电量的2%,这是规模相当大的一部分。所以如何寻找成本更低的冷却方案,“水冷”无疑成为了一个绝佳的选择。

为了成功建成水下数据中心,减少能耗,微软团队只能硬刚“防水”这个难题。他们巨资聘请了舰艇制造商“法国海军集团”,采用军用潜艇级别的防水和散热技术,参与设计水下数据中心。这些海底服务器通过舱内外分别安置的冷热交换器,将舱内的高温水与舱外海水循环交替,最终实现散热。而海底数据中心的供电由当地的电网提供,与用户端交会的数据则由光纤传输。

那么今后海底数据中心的大规模使用会影响海底的环境吗?从以上看,海底数据中心对环境的最大影响应该是温度,但微软在首次海底试验105天后,便取回了密封舱。根据测试的结果的显示,密封舱的热量随着海水的流动会迅速消散,服务器的散热使得周围海水的温度上升了几千分之一,这说明了海底数据中心对环境的影响非常有限。由于在首次海底试验中,工作人员偶然发现数据中心周围吸引了鱼群等各种生物,这一幕给了团队一些启发,他们后续尝试将密封舱改装成“人造珊瑚礁”,以求将服务器对环境的影响降到最低。

2019年6月微软在苏格兰的奥克尼群岛,启动了海底数据中心的第二次试验。这次的数据中心外观更像一艘潜艇,其长度达到了12米,里面竟然容纳了864台服务器,相比于首次海底试验规模更大。首次试验验证了海底数据中心可行性,第二次试验则是验证数据中心的经济性和可持续性。而这一次数据中心将在海底待上5年。

目前几乎所有的大型网络运营公司,都在寻找研发最合适的服务器冷却技术。像亚马逊、阿里云和360企业将数据中心建设在宁夏,目的就是为了利用该地独特的气候,达到低温和自然风制冷的效果。

在数据中心的选择地上,还有一个地方正处于风口浪尖上,它位于贵州贵安新区的大山中,国家大数据中心、华为数据中心、苹果iCloud数据中心、腾讯数据中心等都建在这里,这里也存储了上百个国家的管理数据,如此规模也让贵州一举成为全球最庞大的数据中心。

其中最知名的当属华为七星湖数据中心,该数据中心仅一期建筑面积就超过40万平方米,可以容纳60万台存储服务器,可以说得上将整座大山都掏空了。

为什么华为会选择在贵州,“挖空”一座大山来建数据中心呢?这里面有这几个关键原因。

首先贵州独特的地理气候,由于地处北纬24至29度之间,即使是夏季的平均温度也在25度上下,而且贵州境内大山中存在许多天然的溶洞,只需要稍微挖掘便可建设数据中心,洞内接近恒温恒压的环境,非常有利于散热,无疑是数据中心的绝佳选择地。而且云贵高原的喀斯特地貌,很少有地震、泥石流等地质灾害发生,充分保障了大数据中心的稳定性。

其次数据中心建成运营时,总成本占比最大的一部分就是“电费”。贵州虽然年发电量位于全国10名开外,但是水电资源丰富,每年仍然有剩余的电力向外输送,丰富的电力资源和较低的电价极大降低了数据中心的运营成本。

相比于微软的海底数据中心,必须选择在海岸区域,华为大山数据中心的建设方案无疑更为成熟,而且不受地理位置的限制。微软团队目前仍处于第二阶段试验中,运营维护成本仍不可轻视,距离成熟的商用仍有一段距离,但不排除后续成熟大规模的使用。风冷、水冷,山冷等各种数据中心建设方案各有优劣,不过要根据需求来选择。

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