Podwodne centra danych wchodzą w fazę komercjalizacji

Dwie firmy, amerykańska Subsea Cloud oraz chińska Highlander zapowiedziały instalację podwodnych ośrodków przetwarzania danych. O planach komercjalizacji nie informuje na razie Microsoft, który już od ponad siedmiu lat praktycznie testuje tego typu rozwiązania w ramach programu Natick.

Być może pierwsze komercyjne, podwodne centrum danych przed końcem tego roku rozpocznie działanie u zachodnich wybrzeży USA. Firma Subsea Cloud zamierza je zainstalować w pobliżu Port Angeles w stanie Waszyngton, a jednocześnie zapowiada kolejne takie wdrożenia w Zatoce Meksykańskiej oraz na Morzu Północnym.

Zobacz również:

O palmę pierwszeństwa walczy też firma Highlander, która już w maju 2021 roku ogłosiła projekt budowy dużego, składającego się z 200 połączonych modułów ośrodka Data Center. Kapsuły z serwerami mają zostać umieszczone na głębokości 120 m. Ośrodek będzie zlokalizowany u wybrzeży miasta Sanya położonego na wyspie Hainan. Połączenie 200-stu modułów oznacza, że będzie to naprawdę duży ośrodek przetwarzania danych wyposażony w około 150 tysięcy serwerów.

Czy tego typu konstrukcje mogą znaleźć szersze praktyczne i uzasadnione ekonomicznie zastosowania? Na to pytanie miał odpowiedzieć projekt Natick. W 2018 roku Microsoft uruchomił i przez 2 lata testował podwodne centrum danych. Była to wypełniona azotem kapsuła o wymiarach 12,2×2,8 m, która zawierała 12 szaf zawierających 864 standardowe serwery, umieszczona w 2018 roku u wybrzeży szkockiej wyspy Orkney. Centrum danych było wyposażone w pamięć o pojemności 27,6 petabajta i wymagało zasilania o mocy 240 kW. W 2020 roku kapsuła została wyciągnięta na powierzchnię i poddana szczegółowym badaniom. Ich wyniki są bardzo optymistyczne. Między innymi okazało się, że liczba awarii serwerów była 8-krotnie mniejsza od statystycznie występującej w lądowych centrach danych.

Zalety instalacji Data Center w podwodnych kapsułach

Przedstawiciele Subsea Cloud twierdzą, że podwodne moduły centrum danych mogą zmniejszyć zużycie energii elektrycznej i emisję dwutlenku węgla o 40%, a jeśli zostaną zainstalowane w pobliżu nadmorskich aglomeracji, to także zmniejszyć opóźnienia w dostępie do danych.

“Umieszczając centra danych pod wodą, eliminujemy konieczność budowy systemów chłodzenia, które odpowiadają za około 40% całkowitego zużycia energii” mówi Maxie Reynolds, współzałożyciel Subsea Cloud.

Oprócz tego bezpośrednie koszty budowy i utrzymania takiego centrum danych są znacznie niższe niż w przypadku klasycznych, lądowych ośrodków. Rozwiązania takie wymagają zakupu lub wynajmu znacznie mniejszego terenu, nie trzeba korzystać korzystać ze środków chłodzących, a zużycie wody jest zerowe. W efekcie, jak twierdzą przedstawiciele firmy Subsea Cloud, koszty te mogą być nawet o 70% mniejsze w porównaniu do rozwiązań tradycyjnych.

Wdrożenie w Port Angeles będzie składało się z pojedynczego kontenera, w którym znajdzie się 16 szaf mieszczących w sumie 800 serwerów. W razie potrzeby system można będzie rozbudować dodając kolejne moduły. Kontenery mają być zanurzone na głębokości ponad dziewięciu metrów i wyposażone w łącza o przepustowości 100 Gb/s.

Wyposażenie, przetestowanie i certyfikacja takie kontenera zajmuje około 10 tygodni, a jego umieszczenie w zaplanowanym miejscu i podłączenie do znajdującej się na lądzie infrastruktury energetycznej i komunikacyjnej trwa zwykle ok. 2 tygodnie, jak zapewnia Maxie Reynolds, współzałożyciel Subsea Cloud.

W przypadku większych ośrodków, na przykład wykorzystujących 100 modułów o łącznej mocy 100 MW, czas wdrożenia jest oczywiście dłuższy i może wynieść nawet pół roku, jak ocenia Maxie Reynolds. W porównaniu do czasu budowy, wyposażenia i uruchomienia lądowych centrów danych jest to wynik imponujący.

Subsea Cloud adresuje ofertę głównie do amerykańskiego sektora wojskowego, ale też branż finansowej i opieki zdrowotnej.

Choć obecnie testowane i wdrażane centra danych pracują na stosunkowo niewielkich głębokościach kilkunastu metrów poniżej poziomu morza, ale przedstawiciele Subsea Cloud mówią o możliwości ich zlokalizowania znacznie głębiej, nawet do 3000 m, co potwierdziły testy ciśnieniowe już przeprowadzone przez firmę. Tak głębokie zanurzenie znacznie zwiększyłoby bezpieczeństwo fizyczne, bo ośrodki przetwarzania danych znalazłyby się poza zasięgiem płetwonurków, a także wielu modeli łodzi podwodnych. Dlatego też może to być interesująca oferta dla branży wojskowej. Możliwość szybkiej instalacji i zapewnienie wysokiej odporności centrum danych na potencjalne ataki fizyczne to atrakcyjna propozycja dla zastosowań militarnych.

Podwodne centra danych wymagają zasilania oraz łączy telekomunikacyjnych. W pierwszym przypadku rozważane są różne opcje: podłączenia do naziemnych linii energetycznych, ale też zastosowania innych źródeł energii, jak turbiny wiatrowe, panele fotowoltaiczne, systemy pozyskiwania energii z morskich przypływów lub wodnych prądów.

Jeśli chodzi o łącza telekomunikacyjne to oprócz wykorzystania standardowych kabli podłączonych do systemów naziemnych, w przypadku ośrodków umieszczanych na dużych głębokościach rozważana jest możliwość ich podłączania do podmorskich kabli światłowodowych. Sieć tych ostatnich jest silnie rozbudowana (obecnie funkcjonuje 400 takich kabli) i obejmuje wybrzeża prawie wszystkich kontynentów (z wyjątkiem Antarktydy).

Zgłoś naruszenie/Błąd