微软部署潜艇式水下数据中心

Posted 2020-12-28 365cent

任务开始！

本月，一个大雾笼罩的工作日，一群微软工程师聚集在苏格兰奥克尼群岛上，执行一项宏伟且不太寻常的任务。

还有个大家伙从法国远道而来：一艘12米(40英尺)长的潜艇，里面装有864台服务器和相关的冷却系统基础设施。没错，这是微软程序员今天要完成的大任务，将这个代号“北方群岛”（Northern Isles）的大型数据中心部署到海里。

现场“围观”的还有10台绞车、一台起重机、一艘龙门式驳船和一台遥控车。眼看北方群岛被拖到海面，被驳船的浮桥之间的绞车和起重机托住，然后逐渐下沉。之后，遥控车辆负责从海底取回电缆，并链接到数据中心的表面。

最后，北方群岛在36米（117英尺）的深处完美“着海”，至此，一个由新能源支持的海底数据中心北方群岛正式完成。

此次微软大费周章将数据中心潜入海下，还是为了更好支持人工智能。而且，像这样脑洞大开的科技公司，可不止微软一家——

向着大海，为了AI

北方群岛是微软Natick项目中的第二阶段。

Natick是个怎样的计划？概括来说，是微软在探索海上由可再生能源驱动的海底数据中心的可行性。

如此大费周章去海底布置数据中心，微软的考量有自己的考量。

世界上一半以上的人口生活在距离海岸约193公里（120英里）的地方，通过沿海区域的数据中心，数据到达沿海社区的距离缩短，网速提升，沿海居民打游戏、看视频的流畅度相应提升。最重要的是，还能加快AI任务。

因此，微软副总裁、负责AI研究的Peter Lee主持了Natick。

△ Peter Lee本人

随着企业越来越多地将网络和计算需求转移到云端，以及智能手机到机器人的联网智能设备激增，整个计算行业对数据中心资源的需求呈指数级增长。

“我们现在真正实现AI依赖云。如果我们每个人都能连接在同一个互联网上，那么它不仅有利于我们的产品，而且有利于我们对客户的服务。”Peter Lee说。

确实需要一个这样的水下数据中心了。

Natrick成长记

从Natrick项目一开始，Peter Lee便开始和它结缘。

“水下数据中心”概念最初是在2013年被提出。当时，在微软活动ThinkWeek中，在美国海军潜艇上服役的微软员工Sean James提出了这个想法。当时，Peter Lee就表示非常感兴趣，并要求负责这个项目。就这样，Natrick项目启动。

第一个阶段的任务，是在短时间内造出水下数据中心的原型，证明项目的可行性。

一切进展的比较顺利，12个月后，Peter Lee在加州海岸的浅水区开始测试概念原型Leona Philpot。

△ 测试概念原型Leona Philpot

Leona Philpot的为期四个月测试进行得非常顺利。随后，Leona Philpot被吊出水面，并带回雷德蒙德进行分析和改装，第二阶段开始。

△ Leona Philpot正在运回微软总部雷德蒙德

第二阶段的任务是正式研究和部署海底数据中心，试验将在更环境更严峻的苏格兰奥克尼群岛进行，也就是我们开头提到的北方群岛项目。

此时，团队意识到，可扩展的潜艇类数据中心制造需要外部支援，便和有400年历史的法国公司海军集团（Navel Group）合作，海军集团在工程、制造、维护军事潜艇以及海洋能源方面提供技术支持。

微软团队向海军集团提供了有关水下数据中心的规格，并让它设计和制造出部署在苏格兰的潜艇。

潜艇本质上是大型压力容器，它们根据对电力，体积，重量，热平衡和冷却的要求非常严格，并且还要顾及船舶管理和其他复杂数据管理和基础设施的要求。海军集团CTO Eric Papin表示难度大，但最终还是通过技术创新克服了这个难点。

△ 工程师在海军集团工厂里将微软服务器和相关冷却系统基础设施放入北方群岛中

经过5年多的设计和实践，本月5号，北方群岛下海成功。

Natick项目小组表示，将在接下来的12个月内，监测和记录数据中心的性能，并记录从功耗，内部湿度、声音和温度等各方面数据。

这里还有一个纪录片，有3分钟的时间概括了整个项目的建设过程——

其实海上数据中心这事，不只微软这么酷，谷歌、腾讯等科技巨头开启数据中心的姿势都蛮具脑洞。

一起欣赏下——

Google的邮轮

虽然潜水艇式数据中心属于微软创新，但利用海洋帮助解决计算能耗问题，Google在2013年就实践了。

当时Google牌邮轮现身纽约港和缅因州海港，据称即为Google之前传闻依旧的“海上数据中心”，在这些装载集装箱的运输船上，每个每个集装箱都有很多独立窗口，还采用了45°的独特倾斜设计。

其实早在2007年，Google就提交了一份相关专利申请，内容中显示，打造一个漂浮海上的数据中心，要利用风力涡轮机和波浪能发电机供电，海水则负责为散发巨大热量的服务器降温。

当然，Google把目光投向海洋，腾讯则选择将数据中心藏到山洞里。

腾讯的山洞

就在今年愚人节当天，腾讯戏称将在贵州山洞“AI养鹅”，引发关注。

但最近答案揭晓，腾讯在贵州省贵安新区两座山的山体所建的，实际为一座存放30万台服务器的灾备数据中心，取名腾讯贵安七星数据中心。

△ 腾讯贵安七星数据中心

据腾讯方面透露，整个数据中心总占地面积约为47万平方米，隧洞的面积超过3万平方米，能塞下4个标准足球场还有富余。

腾讯方面还说，利用山洞建数据中心，主要出于两方面考虑。

一是山洞结构可以散热。山洞特殊的结构，就像一个巨大的空调。山洞外的冷空气从主洞口进入，经过制冷模块与IT设备热回风进行间接换热后，从竖井排出。这样既可以充分利用外部自然冷源，又避免了外界空气对设备的影响。

更主要的是安全。腾讯称，贵安七星数据中心是参照我国高等级人防标准建设，具备突发防护能力，可防相应级别常规打击和核打击。发生突发事件时，它将自动切换到防护模式不间断运行。

而且利用最新AI技术，该数据中心还能实现网络、主机、业务3级云安全布防，人脸识别、安防机器人等均被应用其中，此外腾讯还在计划部署无人机入侵防控系统。

△ 腾讯数据中心24小时巡航的安防机器人

值得一提的是，由于贵州的山区恒温恒湿，建数据中心有天然优势，所以腾讯还可能只是开始，国内不少科技公司，也已经启动了“山洞数据中心”方面的规划。

总而言之，随着AI火热，数据和计算需求不断加重，各式数据中心可能还会层出不穷，西方向海，东方进山——人类文明的历史进程，像在重演，似曾相识。

作者：安妮 李根

查看原文：微软部署潜艇式水下数据中心 - NeXT