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如果将服务器沉入水中可以节省散热成本,为何微软要将服务器沉入海底而不是河底或大型水库水底?

2020-10-30 18:37阅读(60)

如果将服务器沉入水中可以节省散热成本,为何微软要将服务器沉入海底而不是河底或大型水库水底?沉入河底或水库水底风险应该更低吧,河底和水库水下的环境远没有

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既然你都说了是用水散热,那不是水越多越好么?

你把煮熟的鸡蛋放进一碗水里,过一会儿水都热了,鸡蛋凉又能凉到哪里去?但是你丢进海里,总不会把海搞沸腾了撒?

感觉像跟小学生讲课,这么直白的道理……

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准确的说是数据中心在海底,不是服务器在海底,数据中心有机房,散热系统,供电系统,服务器等。服务器通过水冷系统散热,不是直接放在海底散热的。此外,有很多数据中心是在湖底的,不全在海底。最后,服务中心选址需要考虑散热属于一方面,还要考虑服务用户的远近,能源获得性等很多因素

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服务器放在河里,夜里来两个毛贼带个水泵把河水抽干,就把服务器偷走了,放在海里让他抽试试[抠鼻]

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简单回答你一下吧。1,服务器不是沉入水里,因为普通的水导电,会导致用电设备短路故障,所以通常的是蒋服务器主板(主要发热部件)浸入不导电但是导热性比较好的液体,常见是矿物油。2,数据中心建在海底,主要原因是海水比热容比淡水大,所以数据中心产生的热量能更快的发散出去,或者说同样的散热效果,海水里的成本低于淡水。3,还有一个原因,数据中心通常意味着天文数据级别的数据吞吐量和极高的运行稳定性要求,而海底光缆是目前最成熟的高速宽带连接方式,数据中心建在海底,可以就近接入海底光缆总线,并且可以避开陆地上的施工,山洪什么的对数据线路的影响,保证长期可靠运行。

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因为绝大多数居民区都是依海而建,服务的重压力点也在这里,谷歌好像并没有打算把它们作为主力,主要是调峰平谷用,而且海水是可以流动的,散热效率可以大大提高的

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服务器沉入海底是可行的,但建在河底或大型水库底下是不可行的。

微软已经在海底建了数据中心

微软的Natick项目尝试性的在英国苏格兰奥克尼群岛附近的35.66米深的海底建数据中心,目的是了解在全球范围内部署海底数据中心的利弊,以确定由离岸可再生能源提供动力的海底数据中心的可行性。

这艘长12米的密封舱,里面有12个机架,864台服务器。下海前,里面的氧气和水份都会被抽走,外部会有一个钢制的金属外壳保护。

值得微软克服千难万险建海底数据中心的原因包括:

1、有大量的沿海海床可以免费使用。

2、可以利用海洋的潮汐运动、和海面风能产生的廉价电力为数据中心供电。

3、在海底,可以用海水来进行服务器的冷却,并且可以避开绝大部份的自然灾害。

4、世界50%的人口生活在海岸线附近,并且全球互联网的主干光缆都位于海底。连接到海中的那些管道可能会减少数据包延迟。

这一切的目的都是为了降低成本,使用再生能源供电,甚至提高数据中心整体性能。

这样的海底数据中心可以快速进行部署,在下达建设决定90天内,就可以在世界上任意海岸地区建立一个数据中心并运行起来。

水下数据中心不适合河底或者大型水库底

比如长江是中国第一大河,干流全长6387公里,流域总面积达180万平方公里,年平均入海水量约960亿立方米。以干流长度和入海水量论,长江均居世界第三位。

但长江并不适合建水下数据中心,原因包括:

1、长江流域平均深度并不算深,上游以及中游深度也不过1.5~5米,达不到水下数据中心的深度有要求。

2、每年的夏季7~8月份是长江的汛期,汛期容易形成洪涝灾害,见过洪灾的人都知道它的威力,水下数据中心并不足以抵挡它。

3、每年的12月份到次年4月份是长江的枯水期,枯水期时,连行船都难,更别说水下数据中心散热。

4、数据中心建在河底是不利于河道排沙、不利于船只通行、会严重的影响生态环境。

同样的水下数据中心也并不适合大型水库底,虽然大型水库不需要通船,但它的宝贵在于丰富的生态资源。

微软在加利福尼亚海岸水下数据中心每小时会释放800千瓦的热能,如果水是停滞的,它周围的水温每小时可能提高约0.7°C。

显然大型水库水量和通过水进行热交换速度,并不足以支撑水下数据中心,并且会严重的影响水库的生态环境。

数据中心的选址一定要考虑周边的自然环境,因地制宜的采用外界自然资源来帮助数据中心省电、节能、减碳。

比如:

阿里云曾在千岛湖建立了一个总建筑面积3万平方米的数据中心,设备总容量为5万台。这个数据中心并不是建在千岛湖底,而是抽取千岛湖深层湖水通过完全密闭的管道流经数据中心,帮助服务器降温,再流经2.5公里的清溪新城中轴溪,作为城市景观呈现,自然冷却后最终洁净地回流到千岛湖中。

比如:

Google芬兰数据中心,是Google在2009年从芬兰购买的一家造纸厂改造为数据中心。数据中心处理巨大规模的数据量所产生的热量会通过冷却系统排入芬兰湾的冰冷海水中。它的能耗相比其他数据中心要节能50%左右。

数据中心能建在海底是因为海洋有足够的水来供数据中心进行热交换散热。

海底相对较平静,能够避开绝大多数的自然灾害。它对生态环境的影响也是特别小。这些是河底和水库底下不具备的


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有一个数据,热管理耗电占了人类总耗电量的30%,而热管理耗电在数据机房耗电占比中尤为突出。目前,安装机房空调是数据机房中比较普遍的一种做法。很多人对此会有些疑惑,华为、阿里、腾讯等企业将自己的数据中心建到了避暑胜地贵州,国外的微软、谷歌等企业也尝试着将自己到服务器沉入到海水中,怎么还要采用机房空调这样耗电的热管理方案呢?

其实大家都对数据机房空调有误解,不同用途的数据机房对环境温湿度略有差异,但一般要求服务器的瞬间进风温度不超过30℃,长期温度处于27-28℃或者28-29℃即可,与家用到舒适性空调相比,机房空调要求已经非常低了。以深圳这座南方城市为例子,当环境温度处于25℃以下,就可以不开启压缩机,直接采集户外新风就能满足数据机房的热管理了。而且即便环境温度上升到27-28℃会,也可以部分采集户外新风,通俗的理解,就是一半靠压缩机开机冷却,一半通过空气热交换器,与户外新风进行热交换冷却。

目前机房空调领域竞争非常激烈,所有的厂家都会挖掘过度季节(春、秋)的新风功能,以起到节能减排的作用。深圳夏天时长超过半年,但是数据机房却有半年时间完全采用新风或者部分采用新风,换作广东以北的其他城市,这个比例还会更高。贵州的六盘水、贵阳等等避暑城市最适合建数据机房了,一年中四季如春,采用全新风模式就可以满足数据机房的热管理需求,然而即便如此,贵州等地的数据机房还是会安装压缩机。为什么呢?一来防备当地气温偶然上升到27-28℃,甚至30℃以上,二来数据机房对湿度很敏感,需要定期启动压缩机来维持相对湿度。

不难理解,数据机房健在深圳和六盘水的热管理模式是一样的,所不同是压缩机运行的时间不同而已,在贵州建数据机房是可以节省电费,但却没有想象重的那么大,当然了,贵州电价便宜则另当别论。然而机房健在深圳这样的一线城市,却可以更好的进行机房维护,可以服务更多的人群。

将服务器沉浸在水中,是当今比较热门的一个数据机房热管理方向,不仅仅是微软,很多大公司都有这方面的尝试。这类热管理技术要求比较高,最突出的就是防水和防海水腐蚀。选址也有要求,要防止海藻等微生物侵袭。不仅如此,为了保证绝对节能,还不能使用水泵,完全依靠海水热传递,以及潮汐对流来冷却。普遍认为,微软的服务器中添加了特殊的冷却液,以起到热管自循环散热的功能。这类热管理方案对稳定性、可靠性要求非常高,因为维修陈本非常高,按照微软的说话,这些热管理设备都是一次性的,到了寿命就丢掉。

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首先他们的服务器数量还有体量都很大,一般放在水库或者湖泊,占的体积很大,不合适。其次,水库湖泊的水温要比海洋中的水温高,降温效果不明显。至于海水盐分大防腐费用大的问题,这个服务器也不是一直放在海底,肯定还会有维护,更换等,所以服务器不是一直在海底,而且很多材料本身的防腐能力就足够寿命,不需要另外加强,所以防腐费用比起散热费用要少很多。

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相对湖泊和水库,海洋的环境更稳定所以服务器机房放海底更稳定安全,海水腐蚀也仅仅腐蚀机房外壳不会腐蚀里面的服务器。在贵阳大数据博览会看见一种服务器冷却技术如果如果成熟推广开来比放海底更节能,服务器取消了传统的风扇散热,用绝缘液体在机箱流动散热,液体再用类似冰柜的设备降温。这种方法因为没有了机械转到部分能耗低没有噪音。

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海底的深度盐度,水流速度都是考虑,如果是水库的话,首先它的作用是控制旱涝,而不可能在库底建成大型的数据中心。而海底它的面积更大,水流速度更快,而水越深,温度越低。