微软从水里捞起了一个数据中心:存储效果更好,故障率仅陆上1/8

2020-09-15 17:55 53 阅读 ID:101
量子位
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萧箫 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

还记得两年前,微软将一艘巨大的“潜艇”放入水中的场景吗?



这是一艘满载着数据的潜艇,内有855台服务器,是微软打造的水下数据中心

现在,时隔2年,这个潜艇被“打捞”了起来。



虽然表面上附着了大量的海藻和藤壶等生物,不过,内里的数据中心依旧运转良好。

事实上,时隔两年,855台服务器中只有8台发生故障,故障率是陆地上的数据中心的八分之一



水下:安全高、散热好

水下数据中心的概念最初被提出,是在2014年的ThinkWeek大会上。

这个数据中心最初被设计的目的,是希望以更节能的方式,为住在沿海的居民提供更好的云服务。

事实上,世界上有一半的人口居住在海岸120英里(约193公里)以内。

研究者们认为,将数据中心放在沿海城市附近的水下,就能让数据实现短距离传播,人们快速上网冲浪、刷视频、打游戏都不再是梦。

不仅如此,在水里“放置”数据中心,也是一个加速冷却的好方法。



各种电子器件在运转时,会产生大量的热量,这些热量必须通过某种形式排出,由于水的密度比空气大很多,比热容增大,可以吸收大量的热量。

所以,相比于陆地上的数据中心将热量排到空气中、通过空调散热,这艘潜艇可以直接将热量排入水中。

此外,研究人员表示,对于某些经常遭受地区自然灾害、或是恐怖袭击等的数据中心,如果担心数据丢失的问题,可以考虑将数据存放到水下。

看起来,利用水下数据中心来保存数据,的确有不可忽视的优势。

不仅如此,保存效果也比陆地上的数据中心更好。

时隔两年,855台服务器中只有8台发生故障,故障率是陆地上的数据中心的八分之一。



之所以如此,研究者们推测是因为数据中心里没有人,且完全用氮气充入

为什么充入氮气?

有网友表示,由于氮气的填充,使得不会再有氧气腐蚀一切。



这是因为,在具有腐蚀性的气体中,有好几种都是氧化物,例如二氧化硫、三氧化硫、还有氮的氧化物等等。

如果空气里有了氧气、湿度温度又恰好合适,那么无论电路中心里的硬件经过多少层保护,都会或多或少地发生腐蚀。

这些发生腐蚀的产品包括硬盘驱动器、显卡、内存条、电容器、晶体管等等。

如果数据中心还需要人去定期维护的话,不仅人呼出的气体里包含着水分,而且人所需要的空气环境也必须有氧。

这也是陆地上的数据中心故障率拔高的原因之一。

但如果不需要人进行操作、并在数据中心中填充大量氮气的话,那么发生氧化反应的速度就会变得非常缓慢(就和在薯片袋子里充入氮气一样)。

研究者们推测,可能正是这个原因,在潜艇打捞上来的时候,内里的数据中心运转依旧良好。



然而,网友也同样在意这艘潜艇目前的局限性。

环境影响与局限性

事实上,这个水下数据中心已经尽可能做到“自给自足”——只利用风能和太阳能供电。

这些都是无污染的新能源,研究人员表示,它们足以提供数据中心所需要的所有电力。

然而,也有网友担心,数据中心散发的热量是否会给海洋环境带来影响。



有人知道这种噪音大、热度高的“管子”沉进海里会有什么影响吗?我进过机房,真的很吵……

有网友计算了一下,如果全球的数据中心搬到水下,会让海洋平均温度上升多少,事实上,这个数据看起来微不足道。



全球数据中心消耗的能源量:205兆瓦时
海洋中的水量:1,386,000,000(km3)~= 1.386 * 10^21(kg)
水的比热容为:4,200 J / kg°C
能量/热容量/水量= 1.268×10^-7℃

然而,有网友针对性地指出,这样计算是不科学的,因为热污染真实存在,这样的污染来源于海洋温度的局部上升



也就是说,热污染会对局部地区造成更严重的影响,不能用平均温度来计算。

此外,附着在潜艇上的大量生物也值得注意:两年后,原本洁白的潜艇已经长满了各种藻类与海生生物。



有网友认为,这样的潜艇需要一定的防污,即使对散热影响不大,也会影响工作能耗。



即使不考虑环境的问题,也有网友指出,在海洋中无线数据传输的效果会非常差,必须借助浮标天线一类的东西加强传输效果。



不难想象,在海水中进行无线数据传输的信噪比简直糟糕至极……

那么,对于微软建立水下数据中心一事,你怎么看?

参考链接:
https://www.bbc.com/news/technology-54146718
https://news.ycombinator.com/item?id=24470954
https://news.microsoft.com/innovation-stories/project-natick-underwater-datacenter/
https://natick.research.microsoft.com/

—完—

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