Экономия электроэнергии для дата-центров — первостепенный вопрос, особенно в регионах, где она дорогая. Частично эту проблему помогает решить естественное охлаждение оборудования, благодаря чему можно отказаться от прожорливых систем охлаждения. И речь сейчас не о заборе воздуха в регионах с прохладным климатом, а об охлаждении оборудования силами природы, если так можно выразиться.
Если точнее — речь пойдет о подводных дата-центрах, которые активнее всего сейчас строят китайцы. У США и Европы есть пара попыток создать подводные ЦОД, но Китай пошел в этом вопросе дальше всех. Весной мы писали о том, что Китай начал строительство первого подводного коммерческого дата-центра. Сейчас концепцию подводной инфраструктуры поддержало и китайское правительство.
Планы китайского правительства
На днях представители власти заявили, что строительство дата-центров становится одним из приоритетов развития IT-отрасли. Как и говорилось выше, размещение оборудования под водой дает возможность значительно снизить расход энергии на работу систем охлаждения.
Один из первых дата-центров строится компанией Highlander в порту Хайнань. Администрация рассчитывает на то, что регион станет центром развития IT-инициатив, включая разработку дата-центров и специализированного оборудования.
Сейчас авторы проекта по созданию подводного дата-центра Хайнань начинают строительство станций на побережье — они нужны для обеспечения объекта энергией, подключением его к магистральным каналам. В частности, под водой планируется строить и специфические электрические подстанции.
Подводные цистерны-модули, одна из которых показана на КДПВ, подключаются к береговой инфраструктуре при помощи композитных кабелей. Охлаждение реализовано за счет морской воды, температура которой позволяет обойтись без дополнительных систем охлаждения.
«Бутылочное горлышко практически любого дата-центра — потребление энергии. Обычно такие объекты потребляют слишком много электричества. А вот морская вода дает возможность снизить показатель энергопотребления сразу на 30%», — заявил представитель компании.
Еще одно достоинство подводных дата-центров — отсутствие необходимости занимать громадные площади суши. Земля в прибрежных зонах некоторых регионов Китая очень дорогая, что увеличивает стоимость строительства дата-центров. Если размещать инфраструктуру под водой, то ареал строительства расширяется, поскольку на суше дата-центры можно строить далеко не везде — подавляющее большинство участков уже заняты — сельскохозяйственными угодьями или населенными пунктами.
Хайнань выбран для запуска пилотного проекта потому, что здесь в ближайшие пять лет будет создана особая экономическая зона. Она будет занимать около 35 000 км2 региона. Упор будет сделан одновременно на туризм и цифровые технологии.
Любим обозревать на Хабре самые интересные и дискуссионные темы из мира IT. Если хотите быть в курсе новостей, традиционно входящих в топ читаемых, подписывайтесь на наш блог.
Регион будет остро нуждаться в IT-инфраструктуре, но здесь — тропический климат, что является проблемой для дата-центров. Если строить необходимые мощности на суше, при вводе в строй ДЦ станут потреблять слишком много энергии. А вот температура воды здесь 24°C, так что дополнительные системы охлаждения, как и говорилось выше, не понадобятся.
Highlander планирует построить несколько крупных ЦОД в течение следующих пяти лет в прибрежных водах, включая порт Хайнань, район Большого залива Гуандун-Гонконг-Макао, дельту реки Янцзы и экономической зоне Бохай. Круг. В настоящее время компания прокладывает необходимую инфраструктуру и начинает работу с первым пилотным проектом, который продлится с июня 2021 года по май 2022 года. Участвовать в реализации также будут представители правительства, научно-исследовательские организации, финансовые структуры. Во второй половине 2023 года проект будет переведен на коммерческие рельсы, после чего он будет масштабирован.
Подробности о пилоте
Согласно плану, на дне моря будет установлено около 100 специализированных герметичных резервуаров. Внутри них установят серверное оборудование. О старте проекта было объявлено на крупном мероприятии с участием представителей правительства и таких компаний, как Highlander, Sinnet, Hainan Telecom и Lenovo.
Внутри резервуара помещается 4 стойки, в будущем их количество планируется увеличить до 8.
Проект будет реализован в три этапа. В 2021 году установят всего 5 резервуаров, которые начнут работу сразу же после установки. Еще 45 таких же резервуаров компания подключит с 2022 по 2023 год. И если все пройдет хорошо, то в строй введут еще 50 единиц — уже с 2024 по 2025 год. На этом этапе к проекту подключат заинтересованные компании, которые станут клиентами Highlander. Еще одно достоинство дата-центра такого типа — возможность его масштабирования. По словам представителей компании, масштабирование может быть сколь угодно большим, развернуть полноценный дата-центр при условии готовности модулей можно очень быстро.
Тем не менее, у проекта есть и недостатки. Ряд специалистов скептически относится к возможности масштабирования подобных систем. Дело в том, что начальных инвестиций требуется много, бюджет проекта на данный момент остается неизвестным. Так что сравнить стоимость возведения обычного дата-центра и подводного ДЦ с аналогичными показателями сейчас нельзя. Руководствуясь подобными соображениями, представитель аналитического агентства CCID Consulting заявил, что сомневается в прибыльности дата-центров, расположенных под водой, по его мнению, коммерческая ценность подобных систем стремится к нулю.
Комментарии (28)
vgogolin
12.09.2021 00:09Интересен вопрос замены устаревшего/неисправного оборудования. Модульность на уровне резервуаров, все 4/8 стоек при любой проблеме или будут специальные инженеры-водолазы?
sim31r
12.09.2021 01:12Тогда нужен будет шлюз для водолаза, что на порядок усложняет конструкцию бака. Может есть решения для более простого обслуживания. Например, баки поднимают для обслуживания.
BugM
12.09.2021 02:40Устареет все вместе. Достать и выкинуть вообще не проблема. Интереснее что с ремонтом. Железо имеет привычку ломаться. Внезапно ломаться.
Логично продумать простую схему поднимания любого резервуара на обслуживание. С выводом из эксплуатации естесвенно. И лет через 5 (средний срок службы железа) посчитать экономику всего этого. Есть подозрение что она не сойдется.
Разумная альтенатива - ДЦ на севере. С охлаждением забортным воздухом. Его сколько угодно и он почти всегда достаточно холодный. И это воздух. С обслуживанием нет никаких проблем. И тепло можно потратить с пользой. Например, на обогрев соседнего города. (Такие ДЦ уже все подряд строят)
N-Cube
12.09.2021 06:58+3Микрософт за два года эксперимента с подводным датацентром обнаружили, что он раз в пять надежнее наземного. Теперь ищут, в чем дело и как наземные улучшить :)
Lizardinius
12.09.2021 17:54Мой дилетантский взгляд: вода не очень передаёт всякие вибрации, космическую радиацию (оно конечно блокируется атмосферой, но на дне надёжней), да и просто от электромагнитных колебаний неплохо защищает. Если бы не коррозионность и затруднённый доступ то дно — самое лучшее место для технологий, самое стабильное.
CrashLogger
07.10.2021 09:19Может потому, что там людей нет ? Ведь в любой системе обычно самое слабое звено - это человек.
DaneSoul
12.09.2021 16:56Разумная альтенатива — ДЦ на севере.
Основное преимущество подводных дата-центров — это возможность разместить их рядом с мощными интернет-каналами и рядом с источником данных. А на севере с интернет-инфраструктурой обычно так себе и создавать там ее с нуля очень дорого.BugM
12.09.2021 22:34Ну вообще не очень. Никто не собирается строить в северных уральских горах. Там и до клиентов далеко и инфраструктуры нет.
А вот в Норвегии и Финляндии все есть. Оптику дотянуть недалеко и стоит разумно. Клиенты рядом. Города где можно нанимать сотрудников есть. Если бы не особенности российского законодательства, то и Мурманск с Архангельском выглядели бы разумными местами для стройки ДЦ.
DaneSoul
12.09.2021 22:49Для Европы Ваше предложение выглядит разумно.
А что делать в Юго-Восточной Азии где плотность населения зашкаливает, земли мало, северных холодов нет вообще, но вот с океанами проблем нет?BugM
13.09.2021 03:12Количество земли это вообще не критерий. ДЦ это по сути один большой склад по размеру. С разным числом этажей. Занимаемое место ни о чем.
А вот остальное считать надо. Судя по тому что дальше экспериментов ничего никуда не двигается охлаждать кондиционерами выходит выгоднее. Возможность простого доступа к железу побеждает. Гуглоамазоны и иже с ними деньги считать умеют.
creker
12.09.2021 18:59Скорее отказоустойчивость на всех уровнях (сервер, стойка, целая бочка) и периодические профилактические работы с заменой всего и сразу. Первое и так должно быть заложено в инфраструктуру крупных дата-центров. Второе чисто организационный вопрос.
cepera_ang
12.09.2021 09:56+2Если честно, все аргументы в пользу подводных датацентров звучат ну оочень натянуто: отсутствие места на земле, сложности охлаждения и т.д. Не проще ли построить для начала двухэтажный или десятиэтажный датацентр, прежде чем лезть под воду?
нет необходимости занимать громадные площади суши.
В качестве аргумента приводится то, что земля занята сельским хозяйством — неужели многоэтажный датацентр не перебьёт выращивание риса по выгодности? Для с/х нужны гектары и гектары полей, сотни, тысячи и миллионы их, датацентр же в лучшем случае займет 500*500 метров и это будут тысячи и тысячи стоек. Самый большой датацентр меньше чем парковка у типичного торгового центра, для контекста о "громадных площадях".
С охлаждением тоже самое — не проще в трубе подавать эту самую воду из моря для охлаждения, чем ставить датацентр целиком под воду?
GeorgKDeft
12.09.2021 16:57С охлаждением тоже самое — не проще в трубе подавать эту самую воду из моря для охлаждения, чем ставить датацентр целиком под воду?
А может просто их в реку с быстрым течением засунуть? Где нибудь возле моста чтоб потом удобно достать было?
BugM
12.09.2021 22:36Сотня стоек в герметичных бочках просто перекроют почти любую реку. Меньше стоек и смысла суетится нет.
cepera_ang
13.09.2021 04:22Зачем засовывать? У воды теплоёмкость и теплота парообразования гигантская, на атомные станции с десятью гигаваттами небольших прудов-охладителей хватает, а тут масштаб 10-100 мегаватт — небольшая трубка 20см диаметром даст достаточно воды.
BugM
13.09.2021 16:54Механика по охлаждению сотни стоек водой из трубки 20см диаметром больно сложная и потенциально ломучая получается.
Температура первой и последней стойки не должны отличаться больше чем на несколько градусов.
Сами прикиньте что там навертеть придётся.
cepera_ang
13.09.2021 19:13Теплообменник? Достаточно охлаждать холодную сторону внутреннего контура охлаждения, а дальше как обычно, внутри трубки с фреоном, холодный воздух и т.д.
BugM
13.09.2021 19:21И зачем вода из речки тогда? Тот же кондиционер с теми же затратами электричества выходит. Только ещё с очисткой воды и местоположением у реки возиться надо.
Плюс окунания целиком в том что кондиционер не нужен. Все само без него работает.
cepera_ang
13.09.2021 20:07Кондиционер тратит энергию на то, чтобы перегнать тепло из горячей среды (выхлоп серверов) в теплую (внешний воздух), что не очень эффективно. Если охлаждать радиаторы кондиционера не теплым внешним воздухом, а холодной водой, то его эффективность будет на порядок выше (по сути энергия будет тратиться только на движение теплоносителя в системе, что составляет копейки).
Собственно, топовые по энергоэффективности датацентры (гугла и прочих с PUE порядка 1.04-1.1) так и работают.
BugM
13.09.2021 21:03И воду можно брать в водопроводе. все равно очистка сравнимая нужна.
Вы изобретаете тот же кондиционер. С подключением водопровода. Никаких речек, океанов и подобного в вашей схеме не нужно.
И приходим к тому же. Зал, кондиционер. Куда он там тепло сливает важно только сотрудникам эксплуатации этого датацентра. Скучно и обыденно.
cepera_ang
14.09.2021 08:06+1Скучно и обыденно.
Каким и должен быть бизнес по эксплуатации датацентров :) Скучно и обыденно коробки гудят в тёмном прохладном ангаре несколько лет, потом их заменяют на другие и они продолжают скучно и обыденно гудеть. А всё веселье — внутри, на уровне битов.
CrashLogger
07.10.2021 09:30Китайские реки - это не то, к чему мы привыкли у себя в средней полосе. Это такой поток из глины и ила, который забьет любые теплообменники. К тому же регулярно случаются наводнения, которые тоже добавят проблем.
CrashLogger
07.10.2021 09:33Хайнань - это небольшой курортный остров, все побережья там заняты отелями, пляжами, лодочными причалами. А в центре - непролазные джунгли, которые имеют статус национального парка. Строить там что-то на земле довольно проблематично.
BugM
08.10.2021 01:49А вы точно хотите там датацентр построить? А не в 500 километрах, например?
Скорость света достаточно велика чтобы эти 500 километров никак не навредили пользователям.
Lirix_vladimir
12.09.2021 15:35+1т.е. строят эдакие водогрейки? как это отразится на местной флоре и фауне?
cepera_ang
13.09.2021 04:29Посчитайте мощность подобного датацентра и сравните с естественным тепловым потоком от солнца и насколько датацентры будут незаметны на этом фоне. А ещё для прикола, сравните с тем, сколько тепла попадает в реки и дальше в океан когда многомиллионный Шанхай с утра душ принимает.
CrashLogger
07.10.2021 09:26Там и так тропики. Сомневаюсь. что датацентр сможет как-то повлиять на температуру океана.
N-Cube
А на самом деле еще только _пытаются скопировать_ проект Микрософт, которая уже несколько лет эксплуатирует подводные датацентры: : «В Китае представили подводный дата-центр Highlander на манер Microsoft Project Natick»: https://servernews.ru/1030108?from=related-grid&from-source=1020592