Microsoft Natick
Дата-центры под водой

2024: Закрытие проекта

В середине июня 2024 года Microsoft подтвердила, что закрыла проект подводного центра обработки данных Project Natick. По всей видимости, проект так и не выстрелил, несмотря на большие надежды компании.

В рамках этого проекта под воду были погружены 855 серверов, которые оставались на месте 25 месяцев и восемь дней. Еще 135 серверов, которые находились в обычном центре обработки данных под управлением Microsoft Azure, рассматривались как контроль для сравнения и сопоставления результатов.

𝓲

Microsoft News

По результатам испытания только шесть из 855 серверов вышли из строя по сравнению с восемью из 135 на суше, причем Microsoft отметила, что основным фактором стала устойчивая внешняя температура. Другим фактором стало заполнение центра обработки данных инертным газом (азотом) в отличие от активного кислорода, присутствовавшего в наземном центре обработки данных.

Microsoft запатентовала центр обработки данных для работы в условиях высокого давления в 2019 году и центр обработки данных на искусственном рифе в 2017 году, однако в 2021 году компания открыла исходный код ряда патентов, касающихся подводных центров обработки данных.

Проект строительства подводных центров обработки данных свернут, — сообщила Ноэль Уолш, руководитель подразделения облачных операций и инноваций. – В ходе разработки мы узнали много нового об операциях ниже уровня моря, вибрации и воздействиях на сервер и еще найдем применение этим знаниям в будущем.

В отдельном заявлении Microsoft сообщила: Хотя в настоящее время у нас нет действующих центров обработки данных, мы продолжим использовать Project Natick в качестве исследовательской платформы для изучения, тестирования и проверки новых концепций, касающихся надежности и устойчивости центров обработки данных, например, при погружении в жидкость.[1]

2020: Завершение испытания подводного дата-центра

В середине сентября 2020 года Microsoft объявила о завершении тестирования подводного дата-центра. В компании пришли к выводу, что такой объект примерно в восемь раз надежнее традиционного ЦОДа, размещаемого на земле.

Как отметили в Microsoft, на поверхности есть множество факторов, которые могут привести к выводу из строя оборудования центра обработки данных. Среди них — кислород в воздухе, влажность, перепады температуры и человеческий фактор при замене компонентов. В случае с подводным ЦОДом, чтобы предотвратить коррозию, контейнер с оборудованием был заполнен осушенным азотом.

Microsoft завершила испытания подводного дата-центра - он оказался в 8 раз надёжнее наземного

Утверждается, что в водонепроницаемой капсуле с системой контроля температуры возникает гораздо меньше проблем. Идея заключается в быстром развертывании подобных центров рядом с побережьями, близ областей, где они необходимы.

Размер дата-центра не превышает габаритов стандартного контейнера, поэтому его просто транспортировать с места на место. Внутри герметичной капсулы разместилось 12 стоек, на которых смонтировано 864 сервера. К каждому серверу подведено водяное охлаждение, оно проходит через трубки рядом с каждым устройством, пояснили в компании.Дмитрий Бородачев, DатаРу Облако: Наше преимущество — мультивендорная модель предоставления облачных услуг

Кроме того, эксперты отметили повышенную энергоэффективность подводных дата-центров. Их месторасположение позволяет сэкономить энергию на искусственном охлаждении серверов. Это особенно важно для регионов со слабой энергетической инфраструктурой. Например, на Оркнейских островах (Шотландия) в основном используются возобновляемые источники энергии — ветряная и солнечная, которых недостаточно для наземного ЦОД. Авторы проекта добавили, что даже при слабом ветре вырабатывающие благодаря ему электростанции смогут питать подводные дата-центры в нужном объеме.^[2]

2018

Microsoft о преимуществах дата-центров под водой

В июне 2018 года Microsoft разместила дата-центр под водой и рассказала о преимуществах новой технологии.

По словам руководителя направления «Новых экспериментов» Microsoft Питера Ли (Peter Lee), больше половины людей на планете живут на расстоянии около 120 миль (193 км) от побережья. Размещая дата-центрах в водоемах вблизи прибрежных населенных пунктов, можно добиться высокоскоростного обмена данными, что в свою очередь обеспечит населению быстрый интернет-доступ, повышая комфорт в работе с потоковыми сервисам и играми.

В интервью изданию TechCrunch Бен Катлер (Ben Cutler) из подразделения Microsoft Research рассказал, что облачная стратегия компании давно ориентирована на размещение центров обработки данных вблизи основных центров сосредоточения населения. Благодаря тому, что большие ветровые энергоустановки способны обеспечивать возобновляемую энергию, а температура под водой достаточно низка, проект Natick может принести пользу.

Microsoft хочет размещать дата-центры под водой

В Microsoft мы потратили огромное количество энергии, времени и, очевидно, денег на облачные вычисления, — говорит Катлер отвечая на вопрос журналиста о том, как родилась идея отправить ЦОДы под воду. — Поэтому мы всегда ищем новые способы, которые мы можем развивать. Эту идею сначала подкинул один из наших сотрудников, которые работал на подводной лодке военно-морского флота США. Он что-то знал об этой технологии и о том, что ее можно применить к дата-центрам.

Отдельные модули подводного ЦОДа можно объединить для создания серверной фермы высокой мощности. Такая серверная ферма может быть размещена рядом с побережьем крупного мегаполиса, обеспечивая минимальные задержки при предоставлении доступа к облачным сервисам большому количеству живущих и работающих поблизости пользователей.

Это будет дешевле, чем развертывание ЦОДа на суше в черте такого крупного города. Кроме того, подводная серверная ферма обладает такой важной чертой, как мобильность: при необходимости ее можно будет достаточно быстро переместить в нужный регион.

Подготовленный инженерами Microsoft проект предполагает оснащение подводных ЦОДов турбинами, которые могут быть использованы для выработки электроэнергии с помощью механической энергии океанских волн и течений.

Одним из ключевых преимуществ подводного дата-центра является возможность сократить расходы за счет использования воды для организации электропитания и охлаждения серверов и вспомогательного оборудования внутри вычислительного объема. Такой подход также позволяет избежать затрат на приобретение и строительство недвижимости и последующей уплаты налога на имущество.

По словам Бена Катлера, Microsoft начала экспериментировать с размещением ЦОДа на водной глубине еще в 2013 году, но уже тогда были отчетливо видны яркие перспективы этого проекта. Компания погрузила в Тихий океан герметичный контейнер с несколькими серверами. Он нагревал воду вокруг себя лишь на несколько тысячных градусов по Цельсию и издавал незначительный шум. Подводная жизнь быстро привыкла к чужеродному объекту: область вокруг него начала заселяться крабами, осьминогами и другими организмами.

Минусом подводных дата-центров является невозможность их ремонтировать и обновлять. Microsoft решила сделать так, чтобы оборудование работало как можно дольше без обслуживания. Для этого, в частности, контейнер с серверами решили наполнить азотом, чтобы, например, предотвратить развитие коррозии.

Катлер отметил, что в проекте Natick не задействуют какие-то нетрадиционные передовые технологии. Нет специальных серверов и даже подводных кабелей — питание инфраструктуры дата-центра обеспечивает ветряная электростанция, расположенная неподалеку на суше. Причем требуется небольшая мощность — около 0,25 Мвт.^[3]

Запуск дата-центра под водой

В июне 2018 года Microsoft запустила, как утверждает компания, первый в мире дата-центр под водой. В большой капсуле разместились более 800 серверов с системами хранения данных суммарной емкостью 27,5 Пбайт. Этого хватит на обработку информации 1000 высокопроизводительных компьютеров или хранение около 5 млн фильмов высокого качества.

Подводный дата-центр, который внешне похож на контейнер для грузоперевозок, был собран во Франции и доставлен к северному берегу Шотландии. Затем его на корабле транспортировали на 200 км от берега и опустили на дно океана близ Оркнейских островов.

Дата-центр Microsoft опускают под воду

Для охлаждения компьютерного оборудования применяется та же технология, что применяется при проектировании подводных лодок. Морская вода по трубам поступает к радиаторам, которые охлаждают серверы. Для наземных дата-центров охлаждение является одной из наибольших затрат. Предполагается, что такой подход позволит значительно повысить скорость доступа к сервисам Microsoft и клиентов компании.

В рамках проекта серверы будут находиться на дне моря до 2023 года. Их будет питать силовой подводный кабель, а также возобновляемые источники энергии с Оркнейских островов. При помощи специального кабеля к ЦОДу будет подключен интернет. В случае успешного тестирования Microsoft может расширить количество дата-центров, размещаемых под водой.

В Microsoft говорят, что одно из основных преимуществ размещения дата-центров на морском дне — возможность строить их в непосредственной близости от возобновляемых источников электроэнергии и крупных береговых населенных пунктов, где живет более половины населения земли.^[4]

Технологии искусственного интеллекта сегодня зависят от облаков. Если все данные будут находиться в пределах одного транзитного участка Интернета, это будет выгодно и производителям, и потребителям цифровых продуктов, — отметил корпоративный вице-президент подразделения Microsoft AI and Research, руководитель группы New Experiences and Technologies (NExT) Питер Ли.

Примечания