科技日報記者 張佳欣
隨著數(shù)字世界蓬勃發(fā)展，數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)處理與存儲的核心設(shè)施，重要性日益凸顯。同時，運行這些設(shè)施對清潔能源的需求也急劇增加。近年來，數(shù)據(jù)中心行業(yè)涌現(xiàn)出諸多新概念，從深入海底到飛向太空，再到陸地設(shè)施的綠色轉(zhuǎn)型，這些新創(chuàng)意都是要破解數(shù)據(jù)中心的能耗難題。
太空計劃：環(huán)境優(yōu)勢，得天獨厚
將數(shù)據(jù)中心置于太空，這一設(shè)想正逐步成為現(xiàn)實。太空中的豐富太陽能與極低溫度，為數(shù)據(jù)中心提供了得天獨厚的運行環(huán)境。
太空數(shù)據(jù)中心的想法并不新鮮。為了探索太空數(shù)據(jù)中心的潛力，歐盟委員會于2022年委托意大利著名航天器制造商泰雷茲·阿萊尼亞航天公司牽頭，進行 “歐洲凈零排放和數(shù)據(jù)主權(quán)高級空間云”（ASCEND）研究，探討將數(shù)據(jù)中心發(fā)射到軌道的可行性，以及太空數(shù)據(jù)中心的潛力和環(huán)境影響，以幫助歐洲在2050年前實現(xiàn)碳中和。
美國消費者新聞與商業(yè)頻道報道，經(jīng)過為期16個月的研究，阿萊尼亞航天公司于今年6月得出了“非常令人鼓舞”的結(jié)論。他們表示，太空數(shù)據(jù)中心在技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境上都是可行的。
根據(jù)ASCEND計劃，太空數(shù)據(jù)中心將在大約1400公里的軌道高度運行。這一高度是國際空間站的兩倍左右。ASCEND預(yù)計到2036年部署13個太空數(shù)據(jù)中心模塊，每個模塊占地約6300平方米，包含自己的數(shù)據(jù)中心服務(wù)能力，總?cè)萘繛?0兆瓦，以實現(xiàn)云服務(wù)商業(yè)化的起點。該計劃最終目標是在2050年前部署1300個構(gòu)建模塊，以實現(xiàn)1吉瓦的容量。
海底試驗：自然冷卻，能效新高
如果把筆記本電腦放在腿上，長時間使用后會感到它在發(fā)熱。設(shè)備過熱不僅會影響運行速度，還可能損壞器件、導(dǎo)致火災(zāi)。因此，防止設(shè)備過熱是承載海量數(shù)據(jù)處理任務(wù)的數(shù)據(jù)中心的主要關(guān)注點。
目前，數(shù)據(jù)中心使用的能源中，有多達40%用于其冷卻系統(tǒng)，而隨著全球變暖導(dǎo)致氣溫升高，未來的冷卻成本可能會飆升。因此數(shù)據(jù)中心開發(fā)商正在尋找更高效的降溫方法，其中一些人將目光投向了海底。
在此背景下，微軟啟動了“納蒂克項目”，并于2018年將一個裝有864臺服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心沉入蘇格蘭海底約35米處，利用自然低溫環(huán)境進行冷卻試驗。
在經(jīng)過兩年試驗后發(fā)現(xiàn)，水下數(shù)據(jù)中心的故障率極低，864臺服務(wù)器中僅有8臺出現(xiàn)了問題，故障率是地面的1/8。水下數(shù)據(jù)中心不僅比陸上服務(wù)器更穩(wěn)定，電源使用效率也更高，PUE得分達到1.07。該得分是衡量數(shù)據(jù)中心效率的標準指標，理想分數(shù)為1.0，在此基礎(chǔ)上數(shù)值越低越好。普通數(shù)據(jù)中心的平均得分為1.55左右。
微軟發(fā)言人表示：“雖然目前我們尚未實際運營水下數(shù)據(jù)中心，但將繼續(xù)利用納蒂克項目作為研究平臺，探索、測試和驗證數(shù)據(jù)中心可靠性和可持續(xù)性方面的新概念，例如液體浸沒技術(shù)?！?/p>
陸地布局：地?zé)岷四埽鍧嵐╇?/strong>
盡管海底與太空為數(shù)據(jù)中心提供了新穎的解決方案，但傳統(tǒng)陸基數(shù)據(jù)中心仍是當前主流。為了提升能效、降低碳排放、實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型，科技巨頭們紛紛布局綠色數(shù)據(jù)中心，探索利用地?zé)?、核能等可再生能源供電?/p>
例如，谷歌和Fervo能源公司于2021年開始合作開發(fā)下一代地?zé)崮茉础?023年，該項目已開始為內(nèi)華達州谷歌數(shù)據(jù)中心提供3.5兆瓦的無碳電力。
許多大型科技公司也對用核能作為穩(wěn)定的清潔能源表現(xiàn)出濃厚興趣。亞馬遜最近收購了美國賓夕法尼亞州的一座核動力數(shù)據(jù)中心，該數(shù)據(jù)中心可利用附近總裝機容量達2.5吉瓦的核電站生產(chǎn)的電力。
與此同時，微軟自2022年以來一直在與專注于脫碳的非營利組織Terra Praxis攜手，試圖將燃煤發(fā)電廠改造成核能發(fā)電廠。為此，微軟正在訓(xùn)練一個人工智能系統(tǒng)，以簡化新型核反應(yīng)堆建設(shè)審批流程。
