微軟最腦洞的項目：將數據中心沉入海底

也許是受到儒勒·凡爾納（法國作家，被譽為“科幻小說之父”）的啟發，微軟研究人員相信數據中心的未來藏在海底。為此，微軟開發了一些數據中心原型產品並進行測試，它們潛沉於數百英尺的海底，新式數據中心可以解決一個問題，正是這個問題一直困擾著整個產業：巨額的降溫費用。

在當今的世界，數據中心處理生活中的一切，包括流媒體視頻、社交網絡，郵件，它由成千上萬個計算機服務器組成，運行時會產生很多的熱量，熱到一定程度還會宕機。

如果將設備沉到冰冷的海水中就可以完美解決發熱問題。計算機消耗的能源正在成倍增長，微軟準備用渦輪或者潮汐能發電，這還可以解決能源問題。

Project Natic​​k項目

新項目的代號為“Project Natic​​k”，它可能會成為標準，未來用光纖電纜連接的巨大鋼管將佈滿海底。還有一種可能，像豆形膠質軟糖一樣的容器可以浮在海面，利用洋流帶動渦輪發電。

“第一次聽到這樣的方案時我就在想：'水……電，為什麼你要這樣幹？'”微軟電腦設計師，Project Natic​​k系統工程師Ben Cutler說，“如果你細細想想，就會發現它很有意義。”

創意如此大膽的創意，困難在所難免，包括環境和技術方面的挑戰。微軟研究者相信只要可以讓膠囊批量生產，原來在陸地上部署一個數據中心需要2年時間，現在在海上只需要90天就行了，而且還可以節省大量的成本。

好處不只這些，水下服務器容器還可以提高網絡服務的速度。全球大部分人口居住在海邊城區，而數據中心一般建在偏僻的地方。如果將計算中心安置在離用戶更近的地方，加載時間可以縮短，用戶體驗也會提升，對於許多網絡用戶來說這可是一個煩人的問題。

加利福尼亞大學加州通信信息技術研究院物理學家、科學計算專家Larry Smarr說：“多年來，主要的雲計算提供商在全世界尋找最適合的地點建設數據中心，它們既要考慮綠色能源，又要利用環境優勢。”

數字環境日新月異，物聯網迅速增長，隨著技術的發展，集中計算的需求呈現出大爆發局面。微軟管理的數據中心已經超過100個，數量還在繼續增加。微軟已經向全球數據中心系統投資150多億美元，它提供的在線服務超過200項。

2014年，微軟研究院旗下的NExT（新體驗和技術）部門開始尋找新辦法大幅提高雲計算系統的性能。

“當你拿出智能手機，你會感覺到自己正在使用一台小電腦，實際上你使用的電腦超過100台，它就是所謂的雲計算。”微軟研究院、NExT企業副總裁Peter Lee,說，“幾十億人都在使用雲服務，計算任務簡單就是天文級的。”

水下30英尺

最近微軟用鋼鐵膠囊進行實驗，為期150天，膠囊直徑8英尺，它被放置在加州中部靠近San Luis Obispo的太平洋海域中，離海面約30英尺。微軟在辦公區遠程控製膠囊，測試相當成功，效果超過了預期。

最開始時研究者擔心硬件會出現故事或者漏水。水下系統配備100多個不同的傳感器，它們可以用來監測水壓、濕度、移動及其它狀況，方便研究者更好地理解設備運行的環境，可以想像一下，大半夜派維修人員過去有多麼不方便。

系統表現很好，工程師延長了測試時間，他們甚至開始用設備來運行來自Azure雲計算服務的商務數據處理項目。

微軟研究集團已經開始設計規模更大的水下系統，它的大小是現有設備的2倍。未來微軟會與海洋可替代能源開發商合作，只是目前還沒有確定夥伴是誰。微軟工程師透露說，明年他們會進行新一輪測試，地點可能在佛羅里達附近，也可能在北歐。

第一個原型產品名叫“Leona Philpot”，它是微軟《光暈》視頻遊戲中一個角色的名稱。目前測試產品已經被運回微軟辦公園區。“Leona Philpot”是一根白色的大鋼管，兩端被鋼板和螺絲密封。管道內安裝了一個數據中心計算機機架，它的周圍被增壓氮氣包裹，當系統放在海中測試時，氣體可以更快地轉移計算機芯片散發的熱量。

5年不維修

2014年時，幾名微軟數據中心的員工撰寫了一份報告，他們首次提到了水下系統。其中的一名員工曾經還在海軍潛水艇上工作過。

微軟研究院特殊項目總經理、五角大樓國防高級研究計劃局（簡稱Darpa）前副局長Norman A. Whitaker說，Darpa的科學家曾經提出“重構（refactoring）”的概念，它的意思就是說用完全反傳統的方式重新思考問題，水下服務器概念正是這樣的。

光是鋪設大型水下計算管道就已經很不容易了，微軟的項目可能會帶來其它的創新。例如，在設計水下膠囊時要考慮維修問題，最好5年之內不需要維修。設備中的服務器必須足夠強大，可以長時間運行而不出現故障。

大多的服務器還是可以達標的，儘管如此，要在水下膠囊中運行，服務器還是需要繼續提升，微軟工程師說他們正在研究。

微軟還在考慮數據中心的排列方式。現在的服務器按機架排列，這樣安置便於維護。Whitaker說，如果服務器不需要維護，許多支持人機交互的組件就可以移除。

在第一次試驗時，微軟研究者還考察了計算容器對海底環境的影響。對蝦在系統附近游動時，它所發出的聲音完全可以淹沒容器製造的噪音。

項目最讓人期待的地方在於它可以利用海水的流動發電。微軟研究者斷言，在新系統中我們沒有必要向海洋注入能量，總體來看熱量不會增長。在最早期的試驗中，微軟研究員工對膠囊各部分熱量進行了精準的測試。Lee說：“測試顯示，在容器上方幾英尺的海洋中就沒有熱量了。”

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