為了建設更高效的“云”、提供更綠色的計算服務，負責數據中心業務的技術專家和工程師們可謂是想盡了辦法，微軟公司近年來探索、測試的“海底數據中心”就是諸多奇思妙想之一。近日，記者從微軟獲悉，其在蘇格蘭部署的海底數據中心已經正式開始測試運行。記者了解到，從誕生把數據中心部署在海底的“鬼點子”，到如今將一個完整的、五年免維護的數據中心下水測試，微軟僅用了4年的時間。
眾所周知，數據中心的運行過程中會產生大量熱量，冷卻降溫過程則意味著巨大的能源消耗，同時意味著龐大的資金支出。而為了節約“空調費”，把由精密的電子器件組裝而成的、嬌貴的數據中心放在水下，不得不說是一個大膽的想法——當真的要把數據中心丟在海底的時候，海底設備的防水防腐問題、設備的供電問題、建造周期及運維問題、環境問題等都是擺在實踐者面前的挑戰。并且，就算真的這么做成了，數據中心擁有者的總擁有成本（TCO）真的能降低嗎？
數據中心“潛水”不僅為散熱
微軟公司給《中國科學報》記者的書面回復顯示，微軟這一始于2014年夏天、名為Natick的項目，最初是由5位微軟工程師發起的，目前由微軟全球資深副總裁、微軟研究院新體驗與新技術部負責人Peter Lee所領導的團隊負責實施。最早提交提案的微軟云計算基礎設施與運營高級研究項目經理Sean James曾有著在美國潛艇服役3年的經歷，此后他在微軟數據中心工作了15年。
“我有在水下安裝復雜電子設備并防止它們被海水腐蝕的經歷，那些嚴苛的設計、測試流程幫助我聯想到建造海底數據中心的可能性。”Sean James表示。
Natick項目的基本理念是，將數據中心服務器裝入防水容器中，放入海底，利用寒冷的海水帶走服務器工作中產生的大量熱量，以達到冷卻的目的。
值得一提的是，服務器租用 免備案服務器，考慮到全球半數人口居住在距海岸線200公里以內的地方，將Natick項目的海底數據中心設計在離海岸線較近的地點是一個明智的選擇——靠近人口密集區域不僅可以降低維護運營成本，同時也能讓數據傳輸距離大大縮短，傳輸速度更快，延遲更低。
從潛艇而來的想法，最終在實踐中也歸于“潛艇”。經過綜合考慮，項目組最終決定選用更能承受海底高壓的圓筒形容器包裹住數據中心。微軟在回復中闡述稱，為了能夠建造這種類似潛艇的數據中心，微軟與擁有400年歷史的法國Naval集團展開合作。Naval集團在軍艦、潛艇的工業設計、制造和維護以及海洋能源應用等方面都擁有全球領先的專業技術。他們將常用于潛艇冷卻的熱交換系統加以改造，用于海底數據中心。系統利用管道將海水直接通過服務器機架背面的散熱器，然后排回大海——不必擔心，排出的高溫海水可以很快與周圍水流融合冷卻。
最終，Natick項目的數據中心以長40英尺的圓柱集裝箱形態與世人見面。這一擁有12個機架、搭載了共計864臺服務器和相應冷卻設施的“海底機房”通過鋪設的海底電纜與陸上操作中心相連。
在解決設備供電問題時，微軟研究人員原本設想通過陸上發電站進行供電，但隨后他們找到一個更滿意的方案：就地使用潮汐能和風能對設備進行供能。“這會在降低成本的同時也對環境更加友好。”Peter Lee說。
于是，他們把海底數據中心部署在“歐洲海洋能源中心”。這是一個潮汐渦輪機和海浪能量轉換器的實驗場地，這些裝置不僅能把海水的流動變成電力，海岸上的風力發電機和屋頂的太陽能電池板也可為海底數據中心提供100％可再生能源。
微軟表示，在接下來的12個月里，Natick項目團隊將密切監測海底數據中心，詳細記錄功耗、濕度、聲音強度和溫度等各個方面的數據。“Natick項目仍然處于研究階段。”Peter Lee表示，需要通過目前階段的實驗，確定在人口密集區域周邊運營集裝箱式海底數據中心的經濟可行性，從而為急劇增長的市場提供更便利、更經濟、更快速、對環境更友好的云計算服務。
業界：做法值得贊賞但推廣值得商榷
對于微軟“海底數據中心”的嘗試探索，業界給出了積極正面的評價。
“海底機房很明顯是希望利用海浪和海水為云計算服務器群供能、制冷，特別是將數據中心放在海底，利用海水散熱，可以從預算中節省很大一部分的費用。這與當前一些建在靠近北極或者建在地下的數據中心的目的是一樣的，都是利用天然低溫降低制冷成本。”浪潮服務器產品部副總經理陳彥靈在接受《中國科學報》記者采訪時說，有數據統計，電力能耗成本占數據中心TCO的20%左右，是主要成本之一。如何建設綠色數據中心，節能減排、降低PUE值（總能耗與IT負載耗能之比）、減少電費開支，是眾多企業和IT廠商亟須共同解決的難題。
