Vigyük az adatközpontokat az Északi-sarkra vagy az óceán alá?

Az adatközpontoknak meglehetősen kellemetlen szokásuk a felmelegedés. A számításokat végző, mesterséges intelligencia modelleket betanító és a világ digitális információit tároló több ezer processzor hatalmas mennyiségű hőt termel. A hardverek túlmelegedésének megakadályozása jelentős mennyiségű áramot fogyaszt, így a hűtés az iparág egyik legnagyobb mérnöki kihívása. Az interestingengineering érdekes elemzést készített ezekről a lehetőségekről.

Akkor miért ne helyezhetnénk ezeket a létesítményeket egy természetesen hideg helyre? Az Északi-sarkvidéken jéghideg a levegő, míg az óceánban hatalmas, viszonylag hideg vízkészlet található. Még jobb lenne, ha a szervereket közvetlenül a víz alá helyeznénk, és a tengerre bíznánk a hűtést? Ez kézenfekvő megoldásnak hangzik, és a nagy tech mérnökei mindkét ötletet megvizsgálták, de egy adatközpont építése jóval többről szól, mint a szerverek hidegen tartása.

Hideg éghajlaton

A hideg éghajlaton található adatközpontok használhatják a szabad hűtés néven ismert technikát. Ahelyett, hogy teljes mértékben energiaigényes hűtőberendezésekre és hűtőrendszerekre hagyatkoznának, a létesítmények hideg külső levegőt vagy vizet használhatnak a berendezések hőjének elvezetésére.

Ez jelentősen csökkentheti a hűtéshez szükséges villamosenergia-fogyasztást. Ez az egyik oka annak, hogy a vállalatok adatközpontokat hoztak létre olyan helyeken, mint Svédország, Finnország, Izland és Norvégia. A Google finnországi haminai létesítménye például a Finn-öbölből származó tengervizet használ hűtőrendszeréhez.

De van különbség a hideg országban és a sarkvidéki vadonban történő építkezés között. Minél északabbra halad egy létesítmény, annál nehezebb megbízható villamos energiához, nagy kapacitású optikai hálózatokhoz, szakképzett munkaerőhöz és közlekedési infrastruktúrához hozzáférni. Egy adatközpontnak kevesebb energiára lehet szüksége a szerverei hűtéséhez, de a működtetésük továbbra is hatalmas mennyiségű villamos energiát igényel. Ez egyre fontosabb korlátozó tényezővé válik. Könnyebb egy hideg földterületet találni, mint egy olyat, amely megbízhatóan képes ellátni energiával egy hatalmas számítástechnikai létesítményt.

Ott van még az odajutás kérdése is. Az építőanyagoknak, a csereszervereknek és a karbantartó személyzetnek olyan régiókon kell keresztül utazniuk, ahol a zord időjárás, a nagy távolságok és a korlátozott közlekedési kapcsolatok még a szokásos műveleteket is megnehezíthetik. Az örökké fagyott talaj és a változó sarkvidéki körülmények további mérnöki kihívásokat jelentenek az épületek és az infrastruktúra számára.

Az óceán egy másik csábító lehetőséget kínál.

Merítsünk el egy lezárt létesítményt, keringtessük a hőt a környező vízben, és potenciálisan csökkentsük a hagyományos hűtőberendezések iránti igényt. A Microsoft a Project Natick keretében tesztelte ezt az ötletet. 2018-ban a cég egy lezárt adatközpont-modult telepített Skócia Orkney-szigetek partjainál. A nagyjából egy szállítókonténer méretű víz alatti létesítmény 864 szervert tartalmazott, és több mint két évig működött.

Az eredmények érdekesek voltak. A víz alatti telepítésben lévő szerverek meghibásodási aránya egy nyolcada volt egy hasonló szárazföldi kontrollcsoporténak. A vállalat azt feltételezte, hogy a különbséget a szabályozott környezet magyarázhatja, amelyet száraz nitrogénnel, nem pedig közönséges levegővel töltöttek meg.

A projekt bebizonyította, hogy a víz alatti adatközpontok technikailag megvalósíthatók. Azt azonban nem igazolta, hogy ezek kereskedelmi szempontból is megvalósíthatók lennének nagy léptékben. Képzeljünk el egy merevlemez meghibásodását egy hagyományos adatközpontban. Egy technikus odamehet, kicserélheti, és újra működésre bírhatja a berendezést. Most képzeljük el ugyanezt a meghibásodást több tucat méterrel a víz alatt. A teljes lezárt modult esetleg ki kell emelni, a felszínre kell hozni, fel kell nyitni, meg kell javítani és újra be kell ereszteni a vízbe. Ez egy meglehetősen drága módja egy alkatrész cseréjének.

A tenger alatti létesítményeknek megbízható energiaellátásra és nagy kapacitású szárazföldi hálózatokhoz való csatlakozásra is szükségük van. A tenger alatti kábelek fektetése és karbantartása költségeket és bonyolultságot okoz, míg a sós víz, a nyomás, a korrózió és a tengeri körülmények további mérnöki kihívásokat jelentenek.

Egy újabb szempont, hogy ha egy létesítményt távol helyeznek el a sűrűn lakott területektől és a hálózati csomópontoktól, az növelheti a késleltetést, azaz azt az időt, amely alatt az adatok az eszközök és a szerverek között mozognak. Ez nagyméretű számítási feladatoknál talán nem számít sokat, de fontos lehet azoknál az alkalmazásoknál, amelyek szinte azonnali válaszokat igényelnek.

A Microsoft kísérlete fontos technikai szempontból sikeres volt, de a vállalat végül továbblépett. 2024 júniusában a Microsoft megerősítette, hogy a továbbiakban nem folytat tenger alatti adatközpontok létrehozását.