算力散熱新解法:上海近海開建風電海底資料中心
6 月,海蘭雲在上海近海約 6 英里處開建海上風電海底資料中心,預計 9 月投運。專案利用海水迴圈自然散熱,比陸地資料中心節電至少 30%,97% 電力來自海上風電。隨著 AI 算力激增帶來的水耗與能耗壓力,海底部署正從實驗走向商業落地。

AI 算力越堆越高,資料中心最大的敵人除了電費,就是散熱和水。
陸地上一個普通資料中心,每天要蒸發掉幾十萬加侖水來降溫,約四成電力都花在冷卻系統上。不少公司為了防潮,還特意把機房選在乾旱的沙漠或戈壁,結果就是直接和當地農業和居民搶水喝。
中國這次換了個思路,直接把伺服器沉進了水裡。今年 6 月,海蘭雲投資 2.23 億美元的海底資料中心在上海海岸約 6 英里外開工建設。
把伺服器沉進大海,省電還省水
這套水下設施的降溫邏輯其實挺簡單粗暴:通過管道直接把冰冷的海水抽到機架背面的散熱器上,靠海水自然對流把熱量帶走,連製冷壓縮機都不用開。
海蘭雲與中國信通院聯合評估的資料顯示,依靠這種天然冷卻,該專案比傳統陸地資料中心至少節電 30%。
除了降溫靠海,電也是從海上來的。專案連線了附近的海上風電場,發言人李浪平表示,風電將承擔整個資料中心 97% 的用電需求。
上海這個專案一期設計了 198 個機架,能容納 396 到 792 臺 AI 伺服器,預計 9 月正式投入運營。官方稱,它一天的算力吞吐量相當於訓練一次 GPT-3.5 模型。
不過從體量上看,它現在還只是個小個子。國內中型陸地資料中心通常有 3000 個機架,超大規模甚至過萬,海底機房想在規模上追趕陸地,還有很長的路要走。
微軟擱置的設想,有人開始商業化了
把伺服器扔進海里,海蘭雲並不是第一個吃螃蟹的。微軟十幾年前就啟動過著名的 Project Natick,在蘇格蘭海岸把裝有 800 多臺伺服器的密封艙沉入 117 英尺深的海底。
微軟兩年後撈起艙體時發現,水下資料中心的故障率遠低於陸地。艙內衝入氮氣避免了氧氣腐蝕,水底沒人走動也減少了意外磕碰。但這項技術在微軟內部最終被擱置,目前並沒有商用水下機房在跑。
海蘭雲的動作則快得多。從 2022 年底在海南搞試點,到上海這次規模化商業落地,前後花了不到 30 個月。
但爭議並沒有徹底消失。首先是生態問題,有學者擔憂如果遭遇海洋熱浪,排出的溫水會進一步降低區域性海水溶氧量,威脅海洋生物。
其次是安全隱患,2024 年有一項研究甚至指出,特定頻率的水下聲波可能會通過共振損壞這些水下硬體,帶來潛在的聲波攻擊風險。
面對質疑,海蘭雲引用了 2020 年在珠江的測試資料,稱周邊水溫上升不足 1 度,幾乎沒有實質影響。目前韓國也宣佈了水下機房計劃,日本和新加坡則在琢磨海面漂浮式方案。
為什麼重要
對企業和開發者來說,這種基礎設施短期內不會改變你呼叫 API 的習慣,但它直接關係到算力成本和能耗指標。尤其在上海這樣寸土寸金、電力緊張的沿海核心城市,能繞過陸地土地審批和高昂電價,把算力節點推到離使用者只有幾公里的近海,是非常划算的算力補充。
從行業競爭來看,水下資料中心正在從概念驗證變成真實的基礎設施角逐。微軟開了個好頭卻選擇退回實驗室,把接力棒留給了更激進的亞洲玩家。
我們認為,海蘭雲的做法聰明在把能源自給和被動散熱捆綁在了一起。藉著成熟的海上風電網路,它順理成章地解決了水和電兩大包袱,這在陸地上幾乎是不可能同時實現的條件。
但隱患也很現實。水下硬體的維護成本極高,陸地上壞一塊硬碟換掉只要兩分鐘,水底下壞了機器可能只能硬抗到下一個大修週期。再加上長期的防腐蝕考驗以及海洋環保監管的審查,這種重資產模式能不能在大規模推廣中算得過來賬,9 月上線後的真實表現才是真正的試金石。
來源 (1)
- scientificamerican.com(在新分頁開啟)原文scientificamerican.com