今年11月下旬到12月，全球首台商用海底数据中心数据舱和配套装备，将作为海南省自贸港数字化建设的“新基建”创新示范工程，完成入海安装并适时“开机”。
一切缘起，都来自太平洋彼岸的微软。2015年，微软启动了“纳迪克”(Natick)项目，着手将数据中心建在海底，以提高其能效和可靠性;2018年，该项目团队在压力容器中部署了装有864台服务器的12个服务器机架，并将它们沉入苏格兰海岸附近的海床;2020年9月，项目宣布验证成功……微软的这项创新业务，深深地吸引了海兰信创始人申万秋。深耕海洋科技近20年，海兰信正在寻求转型发展的新方向。进一步走向那片蔚蓝，是海洋强国追梦人的共同愿景。2020年，申万秋决定，立即着手开展海底数据中心项目(以下简称UDC)的战略布局与技术攻关，并在深圳成立子公司海兰云，以推动海底数据中心产业化落地。即便一切从零开始，他们仍然给UDC攻关组下了硬任务：核心数据实验舱第一次测试，务必在2020年11月30日前下海。亲近海洋，探索海洋，开发海洋……当海洋经济牵手数字经济，一路走来，好事渐成。
未来海底数据中心布放概念图
1、谁在给数据中心找“新家”
数据作为数字经济的生产要素，必然要有处理数据的硬件。数据中心就是全球协作的特定设备网络，用于在互联网基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。2020年3月，我国将数据中心作为“新基建”的六大重点之一，引导和鼓励各地建设数据中心。清华大学教授、博士生导师李震从2005年博士毕业起，就从事暖通空调、制冷、工业及建筑节能、数据中心冷却等方向的研究工作。他在接受科技日报记者采访时给出一组数据：从2005年到现在，数据中心的能耗总量约5年就会翻一番。受国家政策引导及社会需求驱动，我国数据中心数量快速增长。按照每个标准机架2.5kW承载功率统计，截至2021年底，我国在用数据中心机架数量达到520万架，近5年年均复合增速超过30%。全球企业增长咨询机构沙利文(Frost & Sullivan)的分析表明，全球持续、高水平技术部署，将带来数据的激增，对数据处理和存储容量的需求将进一步增加。该机构预计，到2025年，全球数据中心市场投资额将达4321.4亿美元。2021年3月，美国国防部与微软签署一项关于集成视觉现实增强系统的合同，合同额高达219亿美元。业内人士透露，出于国家安全考虑，该设备的相关云计算数据中心将建在海底，初始合同额预计超过5亿美元。这也是微软自2015年启动海底数据中心项目以来的首个商用合同。我国率先研发同类装备的海兰信，这样描述他们开发的海底数据中心——它由岸站、海底光电复合缆、海底分电站及海底数据舱组成。主体结构为罐体结构，电气设备、冷却系统均布置在罐体内部，罐体顶部为海水冷却系统。
海底数据中心数据舱一期测试样机吊装入海当年海兰信起步时，除了微软的测试新闻，国内外鲜有相关技术发展的报道。在UDC团队密集开展概念设计、样机测试及示范项目研发过程中，已申请相关专利30余项，且已经成为海底数据中心业务的先行者。在产业上下游的共同努力下，海兰信成为继微软之后，全球第二个海底数据中心解决方案提供者。而且，海兰信的方案相比微软方案解决了高海水温度海域的海水自然冷却难题。最近，一则国际新闻揭开了另一家公司的神秘面纱。一家名为海底云(Subsea Cloud)的海底数据中心基础设施公司，日前宣布了其三个海底数据中心项目。据悉，其计划在美国华盛顿州安吉利斯港附近海域，水下约9米处，部署一个长度为6米的集装箱吊舱，该吊舱可容纳800台服务器，随后将逐步扩展到100个吊舱。
2、目光缘何望向无尽海底
世界上超过一半的人口居住在距离海岸近200公里的范围内。我国东部地区具有临海的区位优势，也集聚了全国超过45%的人口。将数据中心放置在海中的想法极具创新性。通过将数据中心放置在沿海城市附近的水下，数据的传输距离会很短，从而实现快速流畅的网络服务。有些对时延要求不高的业务，可以按照国家“东数西算”引导政策，放到西部地区的数据中心去处理;但沿海发达地区未来如果发展自动驾驶汽车等需要数据精准同步的产业，数据反馈时间如果延长哪怕1毫秒，就可能带来严重后果。所以，缩短数据中心与用户之间的距离，无论何时都是“硬实力”。海兰信联合创始人魏法军始终坚定地认为，相对于沿海地区人口密集、土地有限的实际，利用丰富的海洋资源解决数据中心扩充受限的难题，已是题中应有之义。相比于陆地上的传统数据中心，海底数据中心还有哪些优势?“首当其冲的，当然是节能减排!”李震解释道，因为海水是天然的“冷源”，相当于“免费的空调”，通过海水给对冷却系统有极大需求的数据中心进行“冷却”，能够很大程度上节省能源。他给记者算了一笔节电的账——一个传统的数据中心，大概1/3的电能是消耗在为数据中心进行制冷的空调系统上。如果同等体量的海底数据中心，消耗用于制冷的电能，只需要总耗电量的1/10左右。换一种算法——目前全国数据中心的用电量是一年约2500亿度，其中大概800亿度电用于为数据中心进行环境制冷。如果同等体量的数据中心放在海底，消耗在制冷上的电量，如果多打点儿余量，按300亿度计算，那么一年能节省500亿度电，相当于能减少燃烧1500万吨标煤，减排效果显而易见。当然，这是理论状态。实际测试数据结果怎样?2020年11月，UDC攻关团队设计的第一个原型样机，如期在珠海完成第一次小试。三个月的实验数据显示，单舱能耗指标PUE值仅为1.076。远远低于2021年度全国数据中心平均能耗指标PUE值——1.49。目前，国家发改委、工业和信息化部等，要求新建数据中心的PUE值必须降到1.3以下。如果以海底数据中心市场渗透率达到10%计算，与传统陆地数据中心使用火电相比，预计2025年全年我国可以减少碳排放约113万吨。
