摘要：2014年美國(guó)微軟發(fā)起了“水下數(shù)據(jù)中心計(jì)劃”，隨后便進(jìn)行了首次海下試驗(yàn)，他們用重達(dá)17噸的鋼制密封艙，裝下近300臺(tái)電腦服務(wù)器，然后沉入加州海岸底。為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)密封艙的水下狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏水和硬件損壞情況，這個(gè)密封艙還攜帶了超100種傳感器...

2014年美國(guó)微軟發(fā)起了“水下數(shù)據(jù)中心計(jì)劃”，隨后便進(jìn)行了首次海下試驗(yàn)，他們用重達(dá)17噸的鋼制密封艙，裝下近300臺(tái)電腦服務(wù)器，然后沉入加州海岸底。為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)密封艙的水下狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏水和硬件損壞情況，這個(gè)密封艙還攜帶了超100種傳感器，用于檢測(cè)海底水壓、溫度等各項(xiàng)指標(biāo)。

為什么微軟會(huì)費(fèi)盡周折，嘗試將服務(wù)器放置在海底呢？

一般來說，電子設(shè)備特別是高速運(yùn)行的服務(wù)器，最怕接觸的就是“水”，因?yàn)樗茉斐呻娮釉O(shè)備的短路燒毀。而服務(wù)器也特別怕熱，特別是成百上千臺(tái)服務(wù)器組成的數(shù)據(jù)中心，散熱一直是一個(gè)難題，散熱及時(shí)才能維持服務(wù)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以服務(wù)器制冷消耗也是一大筆支出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)數(shù)據(jù)中心的電力能耗占所有成本的20%，而其中41%都是用于制冷耗電，全球數(shù)據(jù)中心每年消耗的電量占全球總耗電量的2%，這是規(guī)模相當(dāng)大的一部分。所以如何尋找成本更低的冷卻方案，“水冷”無疑成為了一個(gè)絕佳的選擇。

為了成功建成水下數(shù)據(jù)中心，減少能耗，微軟團(tuán)隊(duì)只能硬剛“防水”這個(gè)難題。他們巨資聘請(qǐng)了艦艇制造商“法國(guó)海軍集團(tuán)”，采用軍用潛艇級(jí)別的防水和散熱技術(shù)，參與設(shè)計(jì)水下數(shù)據(jù)中心。這些海底服務(wù)器通過艙內(nèi)外分別安置的冷熱交換器，將艙內(nèi)的高溫水與艙外海水循環(huán)交替，最終實(shí)現(xiàn)散熱。而海底數(shù)據(jù)中心的供電由當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)提供，與用戶端交會(huì)的數(shù)據(jù)則由光纖傳輸。

那么今后海底數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模使用會(huì)影響海底的環(huán)境嗎？從以上看，海底數(shù)據(jù)中心對(duì)環(huán)境的最大影響應(yīng)該是溫度，但微軟在首次海底試驗(yàn)105天后，便取回了密封艙。根據(jù)測(cè)試的結(jié)果的顯示，密封艙的熱量隨著海水的流動(dòng)會(huì)迅速消散，服務(wù)器的散熱使得周圍海水的溫度上升了幾千分之一，這說明了海底數(shù)據(jù)中心對(duì)環(huán)境的影響非常有限。由于在首次海底試驗(yàn)中，工作人員偶然發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心周圍吸引了魚群等各種生物，這一幕給了團(tuán)隊(duì)一些啟發(fā)，他們后續(xù)嘗試將密封艙改裝成“人造珊瑚礁”，以求將服務(wù)器對(duì)環(huán)境的影響降到最低。

2019年6月微軟在蘇格蘭的奧克尼群島，啟動(dòng)了海底數(shù)據(jù)中心的第二次試驗(yàn)。這次的數(shù)據(jù)中心外觀更像一艘潛艇，其長(zhǎng)度達(dá)到了12米，里面竟然容納了864臺(tái)服務(wù)器，相比于首次海底試驗(yàn)規(guī)模更大。首次試驗(yàn)驗(yàn)證了海底數(shù)據(jù)中心可行性，第二次試驗(yàn)則是驗(yàn)證數(shù)據(jù)中心的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性。而這一次數(shù)據(jù)中心將在海底待上5年。

目前幾乎所有的大型網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)公司，都在尋找研發(fā)最合適的服務(wù)器冷卻技術(shù)。像亞馬遜、阿里云和360企業(yè)將數(shù)據(jù)中心建設(shè)在寧夏，目的就是為了利用該地獨(dú)特的氣候，達(dá)到低溫和自然風(fēng)制冷的效果。

在數(shù)據(jù)中心的選擇地上，還有一個(gè)地方正處于風(fēng)口浪尖上，它位于貴州貴安新區(qū)的大山中，國(guó)家大數(shù)據(jù)中心、華為數(shù)據(jù)中心、蘋果iCloud數(shù)據(jù)中心、騰訊數(shù)據(jù)中心等都建在這里，這里也存儲(chǔ)了上百個(gè)國(guó)家的管理數(shù)據(jù)，如此規(guī)模也讓貴州一舉成為全球最龐大的數(shù)據(jù)中心。

其中最知名的當(dāng)屬華為七星湖數(shù)據(jù)中心，該數(shù)據(jù)中心僅一期建筑面積就超過40萬平方米，可以容納60萬臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器，可以說得上將整座大山都掏空了。

為什么華為會(huì)選擇在貴州，“挖空”一座大山來建數(shù)據(jù)中心呢？這里面有這幾個(gè)關(guān)鍵原因。

首先貴州獨(dú)特的地理氣候，由于地處北緯24至29度之間，即使是夏季的平均溫度也在25度上下，而且貴州境內(nèi)大山中存在許多天然的溶洞，只需要稍微挖掘便可建設(shè)數(shù)據(jù)中心，洞內(nèi)接近恒溫恒壓的環(huán)境，非常有利于散熱，無疑是數(shù)據(jù)中心的絕佳選擇地。而且云貴高原的喀斯特地貌，很少有地震、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，充分保障了大數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定性。

其次數(shù)據(jù)中心建成運(yùn)營(yíng)時(shí)，總成本占比最大的一部分就是“電費(fèi)”。貴州雖然年發(fā)電量位于全國(guó)10名開外，但是水電資源豐富，每年仍然有剩余的電力向外輸送，豐富的電力資源和較低的電價(jià)極大降低了數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)成本。

相比于微軟的海底數(shù)據(jù)中心，必須選擇在海岸區(qū)域，華為大山數(shù)據(jù)中心的建設(shè)方案無疑更為成熟，而且不受地理位置的限制。微軟團(tuán)隊(duì)目前仍處于第二階段試驗(yàn)中，運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本仍不可輕視，距離成熟的商用仍有一段距離，但不排除后續(xù)成熟大規(guī)模的使用。風(fēng)冷、水冷，山冷等各種數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案各有優(yōu)劣，不過要根據(jù)需求來選擇。