中国服务器洗上“海水澡”

作者: 张双虎

来源: 中国科学报

发布日期: 2021-02-04 08:21:08

北京海兰信数据科技股份有限公司宣布中国首个海底数据舱完成阶段性测试,测试报告显示其能源使用效率(PUE)值为1.076,对海洋环境友好。海底数据中心利用海水散热,能效高,对环境影响小,为数据中心散热提供了新的解决方案。

随着人工智能、物联网、高性能计算、大数据分析等应用的增加,数据中心正成为新一轮投资和建设的热点。作为“产热大户”,数据中心的散热需求也越来越迫切。近日,北京海兰信数据科技股份有限公司(以下简称海兰信)举行“海底数据中心(UDC)阶段性测试发布会”,宣布中国首个海底数据舱完成阶段性测试。

测试报告显示,样机能源使用效率(PUE)值为1.076,同时对海洋环境友好。有媒体称,这标志中国大数据中心走进海洋时代。服务器非常怕热,尤其是大量服务器聚集在一起的时候,产生的热量必须要及时疏散。一个数据中心每年的电力成本中,有41%都是用于制冷,一旦数据中心由于散热问题出现运行故障,后果不堪设想。因此,如何降低服务器的成本,成了各大IT公司必须要考虑的问题。

海兰信的海底数据中心由岸站、海底光电复合缆、海底分电站及海底数据舱组成。岸站通过复合海缆向海底分电站输电,海底分电站进行高压变电并实现智能化的设备配电,将产生的热量通过冷却系统散入海水中。数据舱中的IT设备通过海底光电复合缆与岸站联通,接入互联网,进而实现数据的多种应用。

清华大学传热与能源利用北京重点实验室发布的《海兰信海底数据中心能效测试报告》显示,海底数据中心以海水为自然冷源,基于分离式热管可实现在南方沿海高热地区数据中心的高效冷却。经小试样机实际入海运行测试,在海水温度低于25℃时,可维持舱体环境温度低于35℃,满足服务器运行要求。

针对海底数据舱影响环境的问题,中国工程院院士、中国海洋大学副校长李华军表示并未专门进行过研究,但“局部影响肯定会有”。“实际上,任何海洋工程或设施装置对环境都有影响。”李华军说,“只不过从目前公布的数据看,海底数据舱的影响是局部的,人们也不会在海底部署太多这样的数据舱,因此不会有太大的影响。”

去年,在全球抗击新冠肺炎疫情的背景下,数字经济加速发展,数据中心建设也被中央正式列入新基建战略。

业内人士指出,数据中心既是新基建的重要组成部分,又是“新基建的基础设施”。赛迪发布的《中国“新基建”发展研究报告》称,到2025年,数据中心将占全球能耗的最大份额,高达33%。据统计,我国数据中心耗电量已连续8年以超过12%的速度增长。2018年我国三峡发电量、上海市用电量、数据中心总用电量分别为1016亿、1567亿、1609亿千瓦时。其中数据中心总用电量已超过上海市,相当于1.6个三峡发电站。

《绿色数据中心白皮书》估计,2020年我国数据中心总用电量超过2900亿千瓦时。

去年9月,微软将两年前沉入苏格兰奥克尼群岛海底的数据舱打捞上来。经过研究人员评估,其各方面的性能要优于传统的数据中心,并且在水中的故障率是在陆地的八分之一。微软认为,更高的可靠性可能与数据中心没有人类干扰、没有氧气被泵入有关。

微软海底数据舱项目负责人Ben Cutler表示,虽然服务器维修时要将数据舱升到海面上进行,比陆地上困难得多,但超低的故障率表明将数据中心沉入海底是可行的,而且是环保、经济的解决方案。

由于经济发展地域性特点,我国数据中心需求主要集中在东部、南部沿海城市群地带,其地理上多处于中低纬度区域,年平均气温相对较高,不利于数据中心自然散热,因此发展海洋水下数据舱、海底数据中心具有较大的潜在商业价值。

“利用外部空气冷却、水循环等自然冷却是发展方向。但采用什么冷却方案,要考虑数据中心的规模、地理位置、环保要求等多种因素,采用新技术实现精准冷却,节能减排。”李震说,“海底数据中心技术的发展为这个行业的发展提供了一种新的可能。我国幅员辽阔,自然条件和经济发展情况差别较大,企业可以根据自己的具体情况做出选择。”

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