#MicrosoftMówi: Chmura pośród fal

Łącząc technologię wykorzystywaną w okrętach podwodnych oraz współpracę z pionierami w dziedzinie energii morskiej, wchodzimy właśnie w kolejną fazę prac nad samowystarczalnymi podwodnymi centrami danych, które mogą świadczyć błyskawiczne usługi chmurowe dla miast zlokalizowanych na wybrzeżu. Eksperymentalny prototyp o rozmiarach kontenera już działa i przetwarza dane u wybrzeży szkockich Orkadów.

Wdrożenie centrum danych w Europejskim Centrum Energetyki Morskiej na archipelagu Northern Isles to kamień milowy w Projekcie Natick, wieloletnim projekcie badawczym mającym na celu zbadanie możliwości produkcji i eksploatacji przyjaznych dla środowiska, prefabrykowanych jednostek centrów danych, które można szybko rozlokować, a które będą działały latami na morskim dnie.

“W przypadku tego projektu musimy spełnić szalony zestaw wymagań” – podsumował Peter Lee, wiceprezes Microsoft AI i Research, który kieruje grupą New Experiences and Technologies – w skrócie NExT. “Natick próbuje temu sprostać”.

Grupa Petera Lee dąży do tego, co Satya Nadella określa „lotami na księżyc” – projektami, które mają potencjał transformowania działalności biznesowej Microsoft i całego przemysłu komputerowego. W swoim zamyśle, Natick ma być odpowiedzią na wykładniczy wzrost zapotrzebowania na infrastrukturę chmury obliczeniowej w pobliżu skupisk ludności działającą od razu „po wyjęciu z pudełka”.

Obecnie ponad połowa światowej populacji żyje w odległości około 200 kilometrów od wybrzeży. Dzięki umieszczeniu centrów danych w zbiornikach wodnych w pobliżu nadmorskich miast, informacje będą miały niewielką odległość do przebycia, aby dotrzeć do społeczności nadbrzeżnych, prowadząc tym samym do szybkiego i płynnego surfowania po sieci, streamingu wideo i grania w gry, a także wykorzystania technologii opartych na sztucznej inteligencji.

Z Francji do Szkocji

Zlokalizowane 40-metrowe centrum danych „w pudełku” jest załadowane 12 szafami zawierającymi łącznie 864 serwery i powiązaną z nimi infrastrukturę systemu chłodzenia. Centrum danych zostało zmontowane i przetestowane we Francji, a następnie wysłane do Szkocji. Przymocowane do trójkątnej podstawy z balastem było gotowe do umieszczenia na dnie morskim.

Najbardziej wymagającym zadaniem było opuszczenie centrum danych i kabla zasilającego prawie 36 metrów na dno morskie. Załoga okrętowa używała równocześnie 10 wciągarek, żurawia, barki z suwnicą i zdalnie sterowanego pojazdu, które towarzyszyły centrum danych podczas podróży.

Zasilane energią odnawialną

Archipelag Northern Isles to rozdział „testowy” w historii rozwoju projektu Natick, który pozwoli odpowiedzieć na pytanie, czy możliwe jest wykorzystanie istniejącego na danym obszarze łańcucha dostaw do wysyłki i szybkiego rozmieszczania modułowych centrów danych w dowolnym miejscu na świecie, nawet w najtrudniejszych miejscach na morzu.

Europejskie Centrum Energetyki Morskiej jest miejscem testowania eksperymentalnych turbin pływowych i falowych, które wytwarzają energię elektryczną z ruchu wody morskiej. Prądy pływowe docierają tam z prędkością do dziewięciu mil na godzinę przy szczytowej intensywności, a powierzchnia morza jest regularnie pokryta falami o długości do 10 stóp, które w burzliwych warunkach atmosferycznych uderzają do ponad 60 stóp w górę.

Na lądzie, turbiny wiatrowe wyrastają z pól rolniczych rolników, a panele słoneczne zdobią dachy wielowiekowych domów, wytwarzając więcej niż wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby zaopatrzyć 10 000 mieszkańców skupionych na wyspach w 100% w energię odnawialną. Kabel z sieci na wyspie przesyła energię elektryczną do centrum danych, co wymaga mniej niż ćwierć megawata mocy podczas pracy z pełną wydajnością.

Kolokacja serwerów z wykorzystaniem morskiej energii odnawialnej jest krokiem w kierunku realizacji wizji Microsoft dotyczącej centrów danych z ich własnym zrównoważonym zasilaniem. Samowystarczalne centra danych mogłyby być rozmieszczone w dowolnym miejscu, w zasięgu przesyłu danych, przynosząc na przykład usługi chmurowe Azure do regionów świata z niepewnymi źródłami energii elektrycznej i eliminując potrzebę stosowania kosztownych generatorów zapasowych w przypadku awarii sieci energetycznej.

Szkielet Internetu

Centra danych to szkielet Internetu, „fizyczne” chmury dla przetwarzania danych w chmurze obliczeniowej, w których klienci wykorzystują możliwości skali, aby bezpiecznie przechowywać i przetwarzać dane, szkolić modele uczenia maszynowego i uruchamiać algorytmy sztucznej inteligencji.

Zapotrzebowanie na zasoby przetwarzania danych w całej branży opartej na technologiach rośnie w tempie geometrycznym, ponieważ korporacje coraz częściej przenoszą swoje sieci oraz potrzeby obliczeniowe do chmury, a inteligentne urządzenia podłączone do Internetu, od smartfonów do robotów, zyskują na popularności nie tylko w życiu prywatnym, ale także w biznesie i przemyśle, generując coraz więcej danych.

Synergia centrum danych i technologii łodzi podwodnych

Pierwsza faza projektu Natick pokazała, że koncepcja podwodnego centrum danych jest możliwa. Faza 2 koncentruje się na badaniu, czy koncepcja jest optymalne logistycznie, ekologiczna i ekonomiczna.

Na początku fazy 2 zespół Microsoft wiedział, że skalowalne wytwarzanie podmorskich centrów danych o właściwościach łodzi podwodnych wymagałoby zewnętrznych umiejętności. Właśnie dlatego zdecydowaliśmy się na współpracę z Naval Group, francuską firmą z 400-letnią historią i globalnym doświadczeniem w dziedzinie inżynierii, produkcji i konserwacji wojskowych statków i łodzi podwodnych, a także technologii energii morskiej.

Na bazie doświadczeń Grupa Naval zaadaptowała procesy wymiany ciepła powszechnie stosowane do chłodzenia okrętów podwodnych do podwodnego centrum danych. System doprowadza wodę morską bezpośrednio przez grzejniki znajdujące się z tyłu każdego z 12 półek serwera i wychodzi z powrotem do oceanu. Wyniki pierwszej fazy projektu Natick wskazują, że woda z centrum danych szybko miesza się i rozprasza w otaczających kontener prądach morskich.

Następne kroki

Zespół pracujący przy projekcie Natick poświęci następne 12 miesięcy na monitorowanie i rejestrowanie wydajności centrum danych, przechowując wszystkie informacje, począwszy od zużycia energii i poziomu wilgotności wewnętrznej po poziom dźwięku i temperatury.

Woda w głębiach oceanicznych jest stale zimna, oferując gotowy i bezpłatny dostęp do chłodzenia, co jest jednym z największych kosztów dla stacjonarnych centrów danych. Podwodne centra danych mogłyby również służyć jako główni najemcy dla morskiej energii odnawialnej, takiej jak morskie farmy wiatrowe lub banki turbin pływowych.

Na chwilę obecną Project Natick jest projektem badawczym stosowanym do określania ekonomicznej opłacalności eksploatacji kontenerowych centrów danych na morzu w pobliżu głównych skupisk ludności w celu zapewnienia przetwarzania w chmurze dla świata coraz bardziej uzależnionego od łączności internetowej.

Więcej informacji o Projekcie Natick jest dostępne tutaj:

Project Natick – strona projektu

A dokładny opis pierwszej fazy jest dostępny pod linkiem Phase 1 of Project Natick