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算力散热新解法:上海近海开建风电海底数据中心

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6 月,海兰云在上海近海约 6 英里处开建海上风电海底数据中心,预计 9 月投运。项目利用海水循环自然散热,比陆地数据中心节电至少 30%,97% 电力来自海上风电。随着 AI 算力激增带来的水耗与能耗压力,海底部署正从实验走向商业落地。

算力散热新解法:上海近海开建风电海底数据中心
图:scientificamerican.com

AI 算力越堆越高,数据中心最大的敌人除了电费,就是散热和水。

陆地上一个普通数据中心,每天要蒸发掉几十万加仑水来降温,约四成电力都花在冷却系统上。不少公司为了防潮,还特意把机房选在干旱的沙漠或戈壁,结果就是直接和当地农业和居民抢水喝。

中国这次换了个思路,直接把服务器沉进了水里。今年 6 月,海兰云投资 2.23 亿美元的海底数据中心在上海海岸约 6 英里外开工建设。

把服务器沉进大海,省电还省水

这套水下设施的降温逻辑其实挺简单粗暴:通过管道直接把冰冷的海水抽到机架背面的散热器上,靠海水自然对流把热量带走,连制冷压缩机都不用开。

海兰云与中国信通院联合评估的数据显示,依靠这种天然冷却,该项目比传统陆地数据中心至少节电 30%。

除了降温靠海,电也是从海上来的。项目连接了附近的海上风电场,发言人李浪平表示,风电将承担整个数据中心 97% 的用电需求。

上海这个项目一期设计了 198 个机架,能容纳 396 到 792 台 AI 服务器,预计 9 月正式投入运营。官方称,它一天的算力吞吐量相当于训练一次 GPT-3.5 模型。

不过从体量上看,它现在还只是个小个子。国内中型陆地数据中心通常有 3000 个机架,超大规模甚至过万,海底机房想在规模上追赶陆地,还有很长的路要走。

微软搁置的设想,有人开始商业化了

把服务器扔进海里,海兰云并不是第一个吃螃蟹的。微软十几年前就启动过著名的 Project Natick,在苏格兰海岸把装有 800 多台服务器的密封舱沉入 117 英尺深的海底。

微软两年后捞起舱体时发现,水下数据中心的故障率远低于陆地。舱内冲入氮气避免了氧气腐蚀,水底没人走动也减少了意外磕碰。但这项技术在微软内部最终被搁置,目前并没有商用水下机房在跑。

海兰云的动作则快得多。从 2022 年底在海南搞试点,到上海这次规模化商业落地,前后花了不到 30 个月。

但争议并没有彻底消失。首先是生态问题,有学者担忧如果遭遇海洋热浪,排出的温水会进一步降低局部海水溶氧量,威胁海洋生物。

其次是安全隐患,2024 年有一项研究甚至指出,特定频率的水下声波可能会通过共振损坏这些水下硬件,带来潜在的声波攻击风险。

面对质疑,海兰云引用了 2020 年在珠江的测试数据,称周边水温上升不足 1 度,几乎没有实质影响。目前韩国也宣布了水下机房计划,日本和新加坡则在琢磨海面漂浮式方案。

为什么重要

对企业和开发者来说,这种基础设施短期内不会改变你调用 API 的习惯,但它直接关系到算力成本和能耗指标。尤其在上海这样寸土寸金、电力紧张的沿海核心城市,能绕过陆地土地审批和高昂电价,把算力节点推到离用户只有几公里的近海,是非常划算的算力补充。

从行业竞争来看,水下数据中心正在从概念验证变成真实的基础设施角逐。微软开了个好头却选择退回实验室,把接力棒留给了更激进的亚洲玩家。

我们认为,海兰云的做法聪明在把能源自给和被动散热捆绑在了一起。借着成熟的海上风电网络,它顺理成章地解决了水和电两大包袱,这在陆地上几乎是不可能同时实现的条件。

但隐患也很现实。水下硬件的维护成本极高,陆地上坏一块硬盘换掉只要两分钟,水底下坏了机器可能只能硬抗到下一个大修周期。再加上长期的防腐蚀考验以及海洋环保监管的审查,这种重资产模式能不能在大规模推广中算得过来账,9 月上线后的真实表现才是真正的试金石。

来源 (1)

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    scientificamerican.com(在新标签页打开)原文scientificamerican.com

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