厉害了 微软要在海底建立数据中心

编译：柠萌

编辑 | 都保杰

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日前，微软在海底成功部署了一个数据中心。

数据中心作为云计算的物理依托，是安全地存储和处理数据、训练机器学习模型、运行人工智能算法的核心地方，是当代基础设施的重要组成部分。进入AI时代，大数据日积月累，人们对于网络和计算的需求正在呈指数级增长，现有的数据中心渐渐捉襟见肘。

于是，在2014年，微软开启了代号为“Natick”的海底数据中心计划，旨在满足世界人口密集区域对云计算基础设施的大量需求。

作为其Project Natick项目的一部分，微软把该数据中心部署在了苏格兰奥克尼群岛附近水域的海底，该项目的目的是为了研究利用可再生能源向沿海城市提供互联网服务，提升上网速度的可行性是否存在。

一方面，希望可以利用海水冷却服务器达到天然降低能耗的目的。另外据调查，世界上有一半以上的人口生活在距离海岸约120英里以内的区域，将数据中心部署在沿海城市的附近水域可以极大地缩短数据与用户的距离，使AI驱动技术能够为人们营造更加流畅、真实的用户体验，满足人口密集区域对云计算基础设施的大量需求。

该数据中心位于海面以下36米（117英尺）的地方，由从奥克尼运行的海底电缆进行供电。微软之所以选择奥克尼群岛作为部署场所，是因为他们希望充分利用可再生能源来驱动数据中心，而奥克尼正拥有丰富的可再生资源。

2014年，一位微软员工首先在公司内部提出了构建水下数据中心的想法，于是微软人工智能与研究部门开始着手实施该项目。

从左至右依次为：高级研发工程师Mike Shepperd、高级软件工程师Sam Ogden、高级技术人员Spencer Fowers、研究人员Eric Peterson和项目经理Ben Cutler。

Project Natick项目的总体目标是90天内在世界任何地方大规模部署数据中心，从其计划决策到开通运行。目前，世界上大多数数据中心可能需要一至两年时间才能部署完成。但随着互联网在世界上越来越多的地方普及开来，加速这一过程，使时间缩短也变得简单方便。

去年，在美国加利福尼亚州的一处海域，微软首次创造了一个水下数据中心的样品容器进行概念验证，该容器在海底运行了105天，微软以Xbox电子游戏《光环》中的角色Leona Philpot对它进行了命名。

经过测试之后，该项目的可行性得到验证，Natick项目团队深受鼓舞，开始了项目的下一阶段，尝试在苏格兰附近的欧洲海洋能源中心部署一个完整的、五年免维护的数据中心。

微软选择奥克尼群岛作为研究场所的部分原因在于那里有着丰富的可再生能源，同时那里也是可再生能源的研究中心。

随着部署在欧洲海洋能源中心的北岛数据中心的运行，微软Natick项目又迎来一个新的里程碑，这个阶段的研究工作将为期一年，旨在探索环境可持续型预装数据中心的制造和运维方法，以及在物流、环境和经济上的可行性。根据设想，数据中心的每个单元可以按尺寸定制，并且做到快速部署。

运行在海底的数据中心跟潜艇之间存在很多相似之处。本质上，潜艇是一种大型抗压容器，里面安装了各种基础设施，包括用于舰艇管理的复杂数据管理系统等，这些系统需要满足潜艇对于电力、体积、重量、热平衡和冷却等各方面的严格要求。在这方面，微软与法国Naval集团携手合作，共同建造Northern Isles水下数据中心。

Naval集团在潜艇制造方面经验丰富，他们采用了通常用于冷却潜艇的热交换过程来给该数据中心的12个服务器机架冷却降温。该水下数据中心还配备了864台服务器和冷却系统基础设施，在法国组装完成后，运往苏格兰进行部署。

这个长40英尺，拥有12个机架，搭载了共计864台服务器和相应冷却设施的数据中心在法国完成封装、检验。这似乎听起来很大，但实际上Northern Isles数据中心比大多数数据中心都要小得多，有的数据中心甚至大到可以容纳80000台服务器。

将该数据中心投放入海时，工作人员把它与一个压载满的基地相连，通过基地把数据中心拖到水里。

到达指定位置，部分结构没入水中后，一辆远程遥控的车辆将它连接到从奥克尼运行的电源线和光缆上，数据中心就启动了。

现在可以看到，该数据中心完全入水了。

接着，它要移动下降到海平面以下36米深的地方，要庆幸的是，不要发生任何渗漏现象，整个过程需要使用10辆绞车，一架起重机，一艘门式驳船和一辆远程操作的车辆。

微软团队将在未来一年内持续密切关注该数据中心，把重点放在监测能耗、内部湿度、声音以及温度等方面。

这个数据中心的尺寸被设计成与船舶、火车和卡车运输中使用的集装箱大致相当，然后被放在海平面117英尺之下的岩质海床，之后海底数据中心通过铺设的海底电缆与陆上操作中心相连。

海底数据中心可以借助大洋深处提供的不间断免费冷却系统节省大量的成本，同时还可以促进沿海风力发电场、潮汐涡轮机组、太阳能等海洋可再生能源行业的共同发展，做到电力自给自足，不得不说这是一种很酷的设想。

Natick计划能成功是最好的结果，但是，就算失败了，在这个过程中也能学到很多，有不少意想不到的收获。

微软研究院副总裁Peter Lee表示，海底数据中心建设的探索能更好地了解关于磁盘故障、机架设计、冷却系统机械工程等方面的综合性知识，将对常规数据中心的建立和未来运营产生帮助。

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