『壹』 為什麼微軟要把數據中心設在水下數據中心製冷有多花錢
數據中心和普通的電腦不同,發熱量是十分巨大的,為了保證數據中心穩定運行,數據中心需要配置強大的散熱系統,而散熱系統需要耗費大量的電力。一個正常運行的數據中心,電力成本就要佔到總成本的20%,而散熱系統正常運行消耗的電力成本佔到總耗電成本的40%左右,所以數據中心的散熱成本是非常高昂的。而微軟將數據中心設置在水下,可節省大量的電力成本,大幅提升數據中心的經濟效益,另外減少了對於煤、石油、天然氣等不可再生資源的消耗,更有利於環境的保護。
一個數據中心的成本中,電力成本佔了20%左右,其中電力成本中的42%是用來散熱的。因此,谷歌、facebook、IBM等 科技 巨頭將數據中心建在了冰島、芬蘭等國家。微軟為了減少數據中心的散熱成本,嘗試將數據中心建在水下。
數據中心製冷有多花錢?
根據IDC的統計,數據中心的平均使用年限是9年,一個數據中心的電力能耗成本占據了所有成本的20%。這些消耗的電能,大約有47%進入了伺服器,是有效的能耗,而42%的被散熱能耗消耗了。
這里了解一個數值,PUE(電能使用效率)是評價數據中心能源消耗的指標,計算公式為:
PUE=總體能耗/IT設備能耗
可以看出,這個數值越接近1,能源效率越高。
根據相關數據顯示,我國新建的大型雲計算數據中心的PUE值小於1.5。其中,製冷消耗的電力占據了伺服器電力消耗相當大的比重。
微軟的水下數據中心
微軟的水下數據中心,由很多白色的鋼桶組成,外表覆蓋熱交換器,內部是一個數據中心計算機架,裡面加註了氮氣。這種「海底膠囊」可以停留在海底長達5年的時間,期間不需要維護。
還要一點,它可以從海水運動中收獲電能,而且這種海底膠囊散發的熱量也很少,不會影響到海洋環境。
總之,隨著雲計算、大數據等新興技術的發展,企業IT基礎設施建設飛速發展,伺服器機櫃不斷增加、機房動力系統、空調系統等設施不斷增加,隨之而來的時能源效率低,耗電量大,電費支出高等。如何能夠降低PUE,是數據中心建設需要考慮的,相信未來會有更多的花式降溫法。
數據中心放在水下,似乎解決了散熱問題,可是投資大,維護困難,微軟是不是「搬起石頭砸自己的腳」,最終得不償失呢?
圖源來自NYTimes:
早在2014年,微軟就有此設想,2015年微軟將伺服器塞進了一個「圓柱體的膠囊」,在10米深的海水裡,時間超過了大家的預期。
之所以放入海底,真的能夠帶來好處嗎?
不可否認:維修成本,故障突擊都會對於微軟有不小的影響。
在2018年,微軟將Northern Lsles數據中心投入到蘇格蘭奧克尼群島,並且使用風能潮汐能以及太陽能解決用電問題。
而在伺服器中通過使用散熱管,注入海水,完成冷卻效果。
現在我們對於微軟的這台水下伺服器的表現如何還是會比較期待的,畢竟這確實有助於微軟開創全新的散熱模式,雖然維護和外殼耐久度都會成為問題。
其實,國內大部分企業將數據中心放在了貴州,就是看重貴州的均衡氣候和電力資源等等,所以散熱和電力確實是一個數據中心的難點。
關於微軟公司在IT領域所獲得的成就,想必大家也都了解,比如最讓人耳祥能熟的就是windows系統和Surface筆記本電腦了,用戶在使用這些產品的時候,會產生大量的數據(核心資產),所以微軟就有必要建立數據中心,但是對於數據中心來說,也是由大型伺服器組成的,所以它們在運轉的時候,會產生大量的溫度,而溫度又是硬體的「第一殺手」,因此必須要解決散熱問題!
曾經有數據表示,微軟數據中心的 電力成本為20%,而熱耗就占電力成本的42% ,所以說這個花費是巨大的,但把數據中心建立在水下,就可以通過專門的散熱設備,來減少成本的支出了,而且是一勞永逸的事!
再比如騰訊公司的數據中心,為了減少成本的支出,就把它們建立在了貴州省貴安新區的兩座山體上(預計存放30萬台伺服器),因為 山洞結構可以散熱,有得天獨厚的自然條件 (也是為了散熱),總佔地面積約為47萬平方米,隧洞面積超過3萬平方米,能塞下4個標准足球場還有富餘。
微軟要在蘇格蘭奧克尼群島附近沉沒一個像集裝箱一樣大的數據中心,不僅需要廉價的電力,免費的散熱設備,還需要接近世界一半人口的居住地。建在這里的最大希望是,能夠有一個真正低溫且成本便宜的數據中心,運行更頻繁且發生故障的次數更少。
更節省資源
為伺服器建造潛水艇聽起來可能很昂貴,但是考慮到總體擁有成本,其中大部分是前期准備,管理微軟研究項目的本·卡特勒在接受采訪時對數據中心知識說。他說:「我們認為該結構可能比今天的數據中心更簡單、更統一。雖然所有這些都仍然是假設的,但是最終期望實際上可能會有成本優勢,更便宜。」
將計算機置於水下並不是什麼新鮮事,不僅對於Microsoft而言。海洋科學家已經做了很長時間了,但是還沒有大規模地這樣做。海洋工業在建造大型結構,冷卻船舶發動機以及處理在水下表面堆積的藤壺方面具有豐富的經驗。卡特勒說:「與人們幾十年來在海洋中所做的事情相比,我們所做的事情相對溫和。我們處於相對較淺的深度,而且這數據中心相對較小。」
供應鏈已基本到位
微軟可以利用其硬體專業知識和供應鏈,用商品伺服器填充水下數據中心。實際上,「 Northern Isles數據中心」中的12個機架,864個伺服器和FPGA板是來自旱地上的Microsoft Azure數據中心。圓柱形外殼是由一家知名的海洋工程公司Naval Group製造的,如果這個想法得以流行和可實施,就可以批量生產和運輸。
卡特勒說,時間框架和經濟性與在陸地上建立數據中心大不相同。「不是建設項目,而是製造產品,它在工廠中製造,就像我們放入其中的計算機一樣,現在我們使用標準的物流供應鏈將它們運送到任何地方。 然後還需要乘坐渡輪穿越英吉利海峽,穿越英國,再乘另一艘渡輪到奧克尼群島,然後將其裝在駁船上進行部署。
能夠更快地部署不僅意味著更快地擴張,還意味著沒有提前花錢。卡特勒說:「在某些情況下,我們需要18個月或2年的時間才能建立新的數據中心。想像一下,如果我只是將它們作為標准庫存,那麼我可以在90天內迅速將它們送到任何地方。現在資金成本有很大不同,因為不必像現在這樣提前建造東西。只要我們處在這種模式下,我們的Web服務以及隨之而來的數據中心都將呈指數級增長,那就是巨大的杠桿作用。」
停機也可以節省保修
在將所有伺服器替換為新伺服器之前,一次將數據中心停機5到10年與許多雲伺服器的生命周期沒有太大區別,隨著新硬體的出現,雲伺服器可能會重新用於不同的服務。五年的承諾意味著可以節省更多的預付款。
卡特勒指出:「如果還是維持舊的方案,保修成本可能很高。就我們而言,也許我們會把它退回給供應商,但這種維持不下去。」因為這些保修成本很高,每個組件供應商都必須保持所售組件的庫存,以保證產品使用壽命。他解釋說,英特爾可能每年都會推出一種新晶元,但是它必須保持五年來的庫存。「就我們而言,一切麻煩都消失了。我們將其放到那裡,我們就完成了任務。我們永遠不會再找供應商說更換該磁碟驅動器,因為到了五年後,我們也不用管理這些東西。」
規模可大可小
盡管Orkney數據中心是單個模塊,但Cutler設想將多個模塊連接在一起以實現規模化,也許需要一個用於連接和配電的中央節點,將它們像常規數據中心中的機架排一樣對待。容器間延遲將類似於大型數據中心網路中的延遲。一些較大的Azure數據中心相距一英里。
Microsoft數據中心中的每個機架頂交換機都連接到骨幹交換機,這些骨幹交換機在該行的所有機架上串擾。下一級,主幹交換機彼此交叉連接。「這些東西之間可能有相當大的距離。如果我們在水中放很多,那就沒什麼不同了。」
在邊緣部署中,單個模塊可能是Azure Stack的理想選擇,該Azure Stack可為越來越多地部署在海底的勘探石油和天然氣鑽井平台處理地震數據。
綠色資源潛力
一旦水下數據中心啟動並運行,電力和冷卻成本就會降低。Project Natick的第一個小得多的版本(Microsoft研究工作的代號)具有一個帶有不同閥門的歧管,以使團隊可以嘗試不同的冷卻策略。PUE為1.07(Microsoft最新一代數據中心的PUE為1.125)。據卡特勒估計,如果沒有歧管,該成本將低至1.3。
另外,這一次沒有外部熱交換器。他說:「我們正在通過機架後部的熱交換器將原海水吸入並再次排出。」他指出,這是用於冷卻船舶和潛艇的相同技術。水流的速度應阻止藤壺的生長。該冷卻系統可以應對非常高的功率密度,例如用於重型高性能計算和AI工作負載的裝有GPU的伺服器所需的功率密度。
北島數據中心利用了歐洲海洋能源中心的潮汐發生器。Microsoft設想將海洋數據中心與這些離岸能源一起使用。但是未來的版本也可能擁有自己的發電能力。
「潮流是一種可靠的,可預測的東西;我們知道何時會發生。」卡特勒說。「想像一下,我們有潮汐能,我們有電池存儲,因此您可以在整個24小時周期和整個月球周期內保持平穩行駛。」
代替備用發電機和裝滿電池的房間,Microsoft可以過量提供潮汐發電量以確保可靠性(例如,潮汐渦輪機由13台代替了10台)。「最終您會得到一個更簡單的系統,該系統是完全可再生的,並且具有最小的佔地面積。」
沒有增加本地資源的負擔
這種設備使用海洋供電和製冷的環境影響相對較小,這使得在更多地方部署數據中心變得更加容易。
現代數據中心的製冷更多地依靠水而不是電力。卡特勒解釋說:「過去用於冷卻的功率令人難以置信,隨著時間的推移,我們已經能夠將功率大幅降低。但是水被用來增強冷卻效果。」
數據中心通常有一條通往城市供水的管道,這在發達國家的許多地方都可以,但在其他地方則沒有。卡特勒和他的團隊喜歡這樣的想法:將數據中心帶到發展中國家的某個地方,而不會對當地的水或電力供應施加任何限制。「對電力網沒有壓力,對供水沒有壓力,但是我們帶來了更多的計算機資源。」
微軟的海底數據中心就有點像谷歌在南極的數據中心,這些地處特殊地理環境的數據中心都有很多的優勢,比如:
1、海底擁有足夠大的發展空間和土地面積,在海底建設數據中心根本不用擔心以往在陸地上建設數據中心遇到的種種問題。
2、節能節電,這應該是海底數據中心最大的優勢,畢竟一座數據中心最大的運營成本就是電費,如果溫度高還需要更多的散熱空調產生的電費,但是在海底,不僅基礎溫度低,而且水冷散熱也能大大降低數據中心的溫度,所以把數據中心建在海底,對於微軟的製冷成本可以大大降低,這也有利於客戶。
3、運輸成本低,海運是最廉價的運輸方式,建設過程中物流成本較低。
4、很多人可能覺得海底數據中心維護起來很麻煩,還得潛水,但是實際上維護成本並沒有想像的高,因為機房可以升出海面維護,並不需要潛水。
所以說,數據中心如今根本不需要在大城市或者發達地區建設,就像貴州大數據把機房放在山上,除了安全戰略以外,海拔高的地方溫度低,散熱方便,而且還有便宜的水電可供使用,微軟把數據中心放在海底也是處於類似的考慮,隨著技術的不斷成熟,未來在海底部署數據中心的公司也可能越來越多。
現在的眾多的高 科技 企業都在做一個共同的新方向,就是在數據中心業務上將屬於本企業的核心數據來說,都是將本企業的數據中心沉入海底,那麼下面和大家一起來說一說為何這些高 科技 企業會做出這樣的選擇。
利用海水的低溫來為數據中心來散文,從而能夠減少電能的消耗,很多用戶可能對於這個原因是比較模糊的,認為這些高 科技 企業的收入都是非常的高的,而對於這些電能的資金消耗又會有怎麼樣的在乎的,其實這個還是有一定的理由的,因為這些龐大的數據中心所能夠產生的熱量是非常的大的,如果是建設在陸地上的話,那麼必須要有一個專門為之散熱的裝備。
而且這些專門散熱的裝備來說,其實每年所要消耗的電能來說,其實無疑是巨大的,即便是對於收入很多的高 科技 企業來說,其實一筆不菲的支出,所要想辦法能夠減少支出,也是這些企業要想的辦法。
曾經有這樣的一組數據說,這類型的數據中心來說,其總共包含有投資成本和運營成本,還有重要的就是能源成本,而其中的電力損耗的成本就需要達到所有成本的20%左右的份額,所有這就是為何眾多高 科技 企業將自己的數據中心放在水中的重要原因。
從這方面就能夠看到,其實企業的數據中心的製冷消耗的電力所佔據的比重也是很大的,而將數據中心放到水中,一方面能夠降低電能的耗損,另外一方面還能夠使得自己的數據中心更加安全。
最後,對於說高 科技 企業將自己的數據中心放到水中的這樣的做法來說,在這里給大家做一個總結,其實本質的原因就是為了能夠給企業節省費用,還有一個方面的原因就是更加能夠保護器安全性,那麼大家還有什麼不同的看法,可以在下方留言,咱們一起探討!
微軟每天都要運行大量的數據,所以數據中心就是微軟的大腦。隨著計算能力的提高和運營速度的加快,公司的數據中心可以正常運行。良好的散熱條件是非常必要的。除了做好熱處理工作外,還必須考慮降低能耗和降低企業成本。
研究發現,運行一個單一的數據至少佔電力成本的20%,而熱耗散占電力成本的42%。如果你每年投入資金來處理操作數據所產生的熱量,其成本無疑是巨大的。散熱不好,機器會出故障,整個系統會癱瘓,散熱是必要和重要的。
讓我們看看一些最常見的散熱方法,風冷,液體冷卻,半導體和化學製冷。其中,空冷和液冷具有成本低、使用方便、半導體和化學製冷成本高、大量使用成本高、耗電量大等優點。與公司利潤的目的相沖突。因此,最好選擇一種低成本的散熱方式。在液體冷卻的情況下,水是最好的冷卻工具。水的蒸發吸收熱量,這是眾所周知的物理原理,也就是說,微軟把數據中心放在水裡,而不是電里來散熱。同時帶走大量的熱量,節能環保,操作簡單方便。
作為冷卻工藝這碗飯吃了快20年的專業人士,毫不客氣地說,專家在數據中心冷卻方面過於幼稚,當然也包含微軟與臉書在內。
一、對數據安全的恐懼,導致能源浪費:馬雲提到,阿里數據中心停用一分鍾可能有幾個億的損失。
實際伺服器核心發熱件正常工作溫度是80度,即使按60度控制,仍然遠遠達不到強制製冷的工藝條件。這個溫度是自然冷能就可以控制的范圍。自然冷能的合理能耗小於發熱量的2%,對應PUE為1.02。再低已經沒有意義,不如在伺服器方面挖潛。伺服器晶元之外降耗10%不存在任何技術問題。
二、沉入海底
『貳』 微軟為何把數據中心,直接沉入蘇格蘭海底
或許是受到儒勒·凡爾納(法國作家,被譽為"科幻小說之父")的影響,又或許是受到阿湯哥在碟中諜5中的啟發,微軟將裝有864台伺服器和相應冷卻設施的數據中心裝入40英尺(約12.2米)的鋼鐵膠囊中,然後將伺服器沉入海底。微軟將這個項目稱作Project Natick。為了保證數據中心可以在水下順利運作,微軟特意跟一家經驗豐富的海洋工程公司Naval Group合作,將一些潛艇的技術用於維持冷卻溫度。而從投入生產到最終下水只花了不到90天,時間成本也大大降低。那麼,為什麼微軟要把數據中心沉入蘇格蘭海底,背後的真實原因?
同時,微軟也表示,該數據中心的設計宗旨是在不需要任何維護的情況下保存數據和處理信息長達5年時間,不過,目前它不會被用於為公司提供任何關鍵任務的雲計算工作。在接下來的一年中,Project Natick團隊將監控數據中心的性能,包括它的功耗和全負荷運行所需的其他元素。正如微軟所言,該項目的第二階段完全是通過這種方式進行的,以「確定離岸數據中心的經濟可行性」。怎麼樣,微軟把數據中心沉入海底很新穎吧!
『叄』 為何微軟將伺服器沉入海底,而華為挖空大山置放,誰更勝一籌
微軟和華為都是世界頂級的 科技 公司。
微軟是老牌PC軟體提供商,近幾年大刀闊斧業務整改,重點向雲服務方向發展。
華為是中國最值得驕傲的民族企業之一,在短短的三十年時間里,做到了世界通信領域的No.1。近幾年消費者業務更是增長迅猛,如果沒有美帝制裁,也許去年就已經把三星打趴在地。雖然受到了美帝的各種制裁,仍屹立不倒。
無論是微軟將伺服器沉入海底,還是華為挖空大山置放,其中一個主要因素都包含運維成本。不過這並不是唯一的因素,還有許多其他原因。而且這兩個項目性質其實也是有很大差異的。
下面我們就先來詳細看下這兩個項目。
微軟伺服器沉入海底實驗微軟將伺服器沉入海底的項目叫納蒂克(Natick) ,取自美國一座小城市的名字。
該項目試驗最早始於2015年,最開始在加州數據中心進行灌水試驗,以驗證項目在水下的可行性。
後來於2018年,在蘇格蘭正式將一整個數據中心沉入35米深的海底,包含了864台伺服器和27.6PB的存儲設備。直到今年9月14日,微軟宣告了其最新實驗的成功,表明未來水下數據中心是一個可行的方案。那麼,微軟的這個實驗有什麼好處呢?
1.降低成本,同時結合可再生能源
伺服器維護的電力成本中,很大一部分都被伺服器的冷確過程所消耗。 將伺服器置於海底,冰冷的海水天然地為伺服器冷卻提供了幫助,與陸地相比會節約一大筆能源開銷。 微軟與Naval Group合作,該公司是一家有400年 歷史 的法國公司,在製造和維護軍用船舶和潛艇方面具有全球領先技術,為該項目應用了潛艇的熱交換技術。
同時 微軟還期望能與海洋中可再生能源比如潮汐能,海上風能結合,通過這些可再生能源,實現海底數據中心自給自足的運營。
還有一點, 在海底連租金都省了。
2.位置優勢、快速部署
微軟海底數據中心是模塊化概念的。全世界一半以上的人口居住在海岸線20公里以內,所以將數據中心分塊放置在沿海城市的海域中是一個非常不錯的選擇,可以 大大降低數據傳輸上的時延,讓用戶上網體驗更好。
同時 快速部署,一個數據中心模塊從規劃到落地部署只需要90天 ,以目前技術來說比在陸地上建立數據中心要快很多。
3.低故障,免運維,可回收
因為在海底環境封閉,不會有人為因素影響。封閉容器中也會被填充惰性氣體,讓伺服器可以在一個恆溫恆濕的環境中運行。 微軟表示,水下數據中心的故障率僅為陸地數據中心的八分之一。 不過一旦出現了問題,水下數據中心的維護成本和難度要遠遠高於陸地。所以微軟期望一個數據中心模塊,可以在水下持續運行5年免維。當其使用壽命結束時,可以進行再次回收利用。
華為挖空大山置放伺服器接下來看華為挖空大山置放伺服器, 該項目是華為在貴州正在進行的七星湖數據存儲中心的建設。
1.政府優惠政策
之所以選擇在貴州,離不開國家各種優惠政策。
貴陽市是中國首個將大數據產業定為戰略性新興產業進行發展的城市。華為也不是唯一一個在貴州建設數據中心的公司。騰訊、阿里、蘋果等眾多公司也紛紛在貴州投資建設數據中心。電能消耗是數據中心運維成本中最大一筆開銷。 貴州有豐富電能,再加上當地政府大力優惠政策 ,最低電價0.35元/度,讓企業大大降低了運維成本。同時 政府還提供了大面積低價地皮,讓數據中心建設成本又降低了一成。
2.穩定的地質帶,適宜環境
貴州所處位置為穩定的地質帶,不會發生地震、火山或洪水等其他自然災害。同時貴州氣候適宜,常年溫度比較平均,不會過高過低,適宜伺服器運維。
華為採用挖山放置伺服器方法,不僅巧妙利用了山體結構充當建築,又利用了山體穩定和恆溫的特性,一舉兩得。
誰更勝一籌?了解了上面兩個項目,再回頭看誰更勝一籌呢?其實兩個項目並不是同等屬性和具可比性的。
微軟的納蒂克目前還是一項應用研究項目,還沒有完全轉成商用,而且其數據模塊的部署模式,主要是為了用戶提供更好的上網和雲服務體驗。
而華為選擇在貴州挖山,建立數據中心則是一個完全成熟的商業項目。並且華為建設的是IDC數據中心,我猜與之前蘋果的類似,是用來做為華為雲存儲中心來用的,如我們華為手機中雲空間的存儲數據,是一個冷數據存儲中心。
總結如果非要評判,我覺得微軟的海底模塊化數據服務中心,結合可再生能源是一個很環保並有創意性的項目。並從消費者體驗角度出發,未來在更深入更廣泛的雲服務中,也許項目不一定能落地,至少也為大家提供了創造性思路。華為挖山建數據中心,腳踏實地跟隨時代的節奏,符合華為一貫作風,看準某一領域,勇敢的向前沖鋒,要做就做世界第一。
近日華為車BU與消費者業務CBG進行整合,由余承東來帶隊,期待未來會為華為打開另一片天,也為中國企業塑造一個榜樣。華為,不僅僅是世界500強!同時也祝願從華為賣出的榮耀,雖然不再屬於華為,但仍能繼承來自華為的優良傳統,延續華為手機上的「榮耀」!
無論是微軟的沉海還是華為的挖山,他們都是在為數據中心降低能耗尋找解決方案。而他們兩家找的解決方案都是充分利用自然條件來對數據中心進行冷卻,從而減少數據中心巨額的製冷費用。至於誰更勝一籌?不太好下定論,我們可以從下面幾個方面對比一下:
1、從降溫效果來看2017年,華為選址在貴州貴安新區建設全球最大的數據中心,該數據中心直接將一座小山挖空,然後通過當地的天然的低溫環境來對數據中心進行降溫。貴州屬於低緯度高海拔的高原地區,兼有高原性和季風性氣候特點,氣溫變化小,冬暖夏涼,氣候宜人。貴陽全年平均氣溫才15.7 ,非常貼合數據中心運行要求的溫度18 -25 。
從上圖全年溫度曲線來看,華為數據中心選擇在貴州,全年只有2個月超過了25 。而且,在山洞裡的溫度相對恆定,就連夏天也可以穩定在25 左右。其他月份就更不必說了。所以,在這樣的山洞裡建數據中心,基本全年都可以採用風機自然冷切。非常少的時間需要用一下空調。 相比北上廣深、減少了大量的空調製冷。至少可以節約80%的製冷費用 。
在2018年,微軟將一個裝載了864台伺服器的Northern Isles數據中心沉入蘇格蘭北部的海域中。試驗海底數據中心,嘗試利用海水對數據中心進行降溫。根據數據顯示,世界三大洋表面年平均水溫約為17.4 ,水溫一般隨深度的增加而降低,在深度1000米處的水溫約為4 5 。對微軟來說,完全可以在淺海中找到1個全年不用空調降溫的地方。 這個降溫效果和華為挖山的相差不大 。
2、從建設角度來看華為的挖山數據中心和我們挖隧道建房子差不多。一次性基建工程投入比較大 。而微軟的沉海數據中心,則需要生產使用類似集裝箱一體化數據中心,然後再用圓形的潛水器將集裝箱一體化數據中心放置在裡面。並在這里部署海水換熱系統。從建設速度來看, 微軟沉海數據中心可以工廠規模化生產 ,而且海底位置非常廣闊,建設時間比較短,成本也會較低。而華為的挖山數據中心,基建時間比較長,但一次性建設好,可以放置較多伺服器。 從建設角度來看,微軟略勝一籌 。
華為的挖山數據中心使用和我們平常的數據中心一樣,使用和維護都非常方便 。而微軟沉海數據中心就麻煩很多了。主要體現在以下幾個方面:
而華為的挖山數據中心就沒有這些問題。所以, 從使用維護上來看,華為略勝一籌 。
總結無論是微軟沉海數據中心,還是華為挖山數據中心。他們都有共同的目標就是降低數據中心製冷的能源消耗,做到節能環保。兩者的節能降溫效果是差不多的。建設上微軟的沉海數據中心似乎速度更快些,而使用維護上,則華為的挖山數據中心更強很多。
微軟是美國互聯網的巨頭,伺服器的研究方面也是全球最先進的,所以他們設計把伺服器沉入海底是經過相關的科學原理。而中國的華為卻把伺服器安排在大山置放,這其中究竟有著什麼樣的科學原理呢?兩國 科技 巨頭究竟誰更勝一籌呢?
散熱的問題一直是伺服器開發商最頭疼的問題,那麼華為和微軟這兩家大公司究竟如何解決這個難題呢?
伺服器主要由硬碟、內存、CPU等系統組成,是一種比普通計算機運行更快,負載更高,價格更昂貴的物件。由於伺服器的負載比較高,所以經常出現熱量過高的問題,如果一旦散熱這個問題得不到解決,那麼將會影響到伺服器的運轉功能。
美國互聯網巨頭微軟公司採用了海水散熱法。海水散熱法顧名思義就是把伺服器放在海水的下面, 海水的質量密度比較大,流動性比較強,一旦伺服器沉入到海水下面,海里的水通過不斷地流動可以降低伺服器產生熱量的溫度,達到降溫散熱的效果 。但是另一個令人頭痛的問題是電器都是怕水的,一旦伺服器遇到大量的水侵入就會產生短路的現象,嚴重的話可造成電器報廢的結果。所以微軟公司刻意重金聘請了某國著名的專業團隊來解決這個難題。 這個專業團隊利用了潛艇的密閉性和防水性的功能原理設計了一個水下伺服器中心,經過多次的研究測試,終於成功了。
華為公司利用了地理散熱法。眾所周知,中國是一個南北方氣候相異巨大的國家。 在中國的貴州,一直以來是一個屬於亞熱帶季風氣候的地方,地勢特點都是西高東低,地貌都是以高原、山地、丘陵和盆地這四種為主。光照條件比較差,降雨的天數也比較多,相對濕度比較大。 所以華為公司的科學家都是利用貴州獨特的涼爽氣候把散熱問題解決掉。
但是令華為科學家頭痛的問題是貴州都是大山,所以伺服器的安裝連接比較麻煩。 華為公司把伺服器置放在貴州大溶洞里,大大降低倉庫的成本。貴州的溶洞之間都是可以相通的,所以只要採用擴充連接網路體系,就可以解決伺服器連接的問題。再加上貴州獨一無二的喀斯特地貌,減少了地震,泥石流,地質災害的發生而導致伺服器數據丟失的問題 。電器的核心就是電,那麼在大山裡高耗電的伺服器是如何解決電量運輸的問題? 貴州這地方有豐富的水電資源,所以華為科學家根據因地制宜很好的降低了華為公司伺服器的供電問題。
貴州洪家渡水電站
往往發展的代價都是以生態環境為犧牲,那麼伺服器放在海底或者放在大山裡究竟會不會對周圍的環境產生嚴重的污染呢?兩國的 科技 巨頭如何解決這個生態問題呢?
人造珊瑚礁
綠水青山就是金山銀山,那麼華為公司是如何解決在貴州大山裡的伺服器產生的環境污染問題呢?在貴州的貴安新區,國家大數據中心,華為數據中心,騰訊數據中心都紛紛落戶在這里,讓寧靜的貴州大山一下子成為全球最龐大的數據存放中心之一。 所以當地都會建立許多環境監測站,命名為環保雲(線下監測站線上APP),環保雲的建成改變了基層工作人員的以往的眼睛看,鼻子聞,耳朵聽的狀態。對全省的水文環境,空氣環境情況實施24小時全天候不間斷監控,很好的把控了貴州整體環境的監督。這個環保雲APP功能中也有群眾投訴的功能,如果公眾一旦發現貴州深山裡有環境污染的事件,可以通過手機拍照,留下證據通過APP進行環境信訪投訴,相關的部門會根據群眾的投訴來展開調查 。所以貴州大山裡的華為伺服器都是經過防污染環境設備把污染環境的程度降到最小。
總結相對散熱的處理方法,兩國的 科技 巨頭公司都不相上下。
相對於生態環保問題的處理方式,兩家 科技 巨頭公司的設計研究都十分符合生態環保的要求。
相對伺服器供電處理方式,我比較認可華為公司的因地制宜降低電費成本和解決供電的方法,這一方面華為公司更勝一籌。
我在想,微軟公司的高層是不是經常手機發熱時用冰箱來來降溫、頭腦發熱時用冰塊來撫,然後一下子腦洞大開想到了解決伺服器發熱的問題,將自家的伺服器深入海底冷藏保存。
不過,微軟不是先例,早在1850年的時候,在英吉利海峽就鋪設了世界上第一條海底通訊電纜,百來年後微軟也將自己的數據中心沉入海底。
據了解,微軟是將一個長約12米,直徑3米的鐵桶沉入了蘇格蘭水域內,這個鐵桶內一共裝有864台伺服器,而這個鐵桶將為蘇格蘭群島周圍海域提供雲計算能力和互聯網的鏈接。
根據微軟公司的解釋,將這巨大的伺服器沉入水中也是為了成本考慮,如果放在陸地上,將面臨這土地成本、人力成本、以及水電等,十分讓人頭疼,而放在海里就十分的簡單了,海底就像是一個天然的冰箱一樣。
這里我得說一下,微軟為何會把數據中心沉入海底,肯定不僅僅是因為節約成本那麼簡單。微軟作為一個老牌且知名的互聯網 科技 公司,它的產品服務全世界,而且質量還很不錯,就說我們國內吧,幾乎我們每天都和微軟打交道,打開電腦你用到的就是微軟的系統,使用的辦公軟體也基本來自微軟的,可以說在國內微軟有很大的影響力。
伺服器作為電腦數據的心臟,發熱一個普遍的現象,那麼將數據沉入海底既能解決發熱的問題,也能使伺服器所在海域周邊的居民能夠及時體驗到互聯網。另外,除了解決發熱問題之外,還有一個最重要的就是環保。
那麼,既然微軟把數據中心沉入海底有這么高的成效,華為為何不學微軟將數據中心沉入海底而是在深山老林里放置呢?
首先,華為的數據中心與微軟的數據中心不一樣,微軟能用一個幾米寬十二米長的箱子裝下伺服器沉入海底,但是華為不行,華為的數據中心很大,如果沉入海底工程量和成本費用就會很高,越大的數據中心放入海底越不安全。
華為選擇在貴州大山裡建數據中心,而不是在國內其他地方,首先就是成本問題,再者就是環境和就業問題。
貴州地勢相對偏高,土地資源有待開發,又有國家政府對貴州地區的扶持,貴州也在大面積推廣和招商引資,在政策上給予了很大的優惠。
另外貴州這個地區高原山地多,個別地帶氣溫相對較低,環境上比較適合數據中心的建設。華為在貴州建數據中心而不是在海底,其實華為並不少只在考慮自己,也在為國家考慮,帶動了當地的經濟發展了就業。
大型 科技 公司每天產生的數據越來越多,如何存放這些數據成為了難題,不少公司選擇興建自己的數據中心。 數據中心的位置特別重要,需要的因素比較多,比如防震、安全、節能以及方便維護等。
存儲數據的伺服器運營時,會消耗大量的電力,尤其是數千台伺服器同時運轉,整個機房產生的電量堪稱恐怖。而CPU等零部件運行時,伺服器又會產生大量的熱量,所以還需要設專門的散熱系統。
所以不同廠商對於伺服器存放的位置會有不同的方案。微軟與華為選擇的是兩個截然不同的方案,微軟選擇將部分伺服器放到海底,而華為卻選擇將伺服器放到貴州的大山裡面。後者的做法是目前國內很多 科技 公司通用的做法。
那麼兩種方案誰更勝一籌呢?
經濟成本華為一次性將山洞掏空,需要付出巨大的建設成本,但是除了拿地與建設成本外,幾乎不再有其他的費用。而微軟只需要選擇一個地質條件較好的海底就行。
當然,微軟的伺服器需要用鋼制密封艙包裹起來。華為的建設成本要更高一些。不過華為存放的伺服器數量要更多,目前華為在七星湖數據中心存儲了60萬台伺服器,而蘋果存放到海底的伺服器數量有限,目前只有數百台試驗性質的伺服器存放在海底。
維護成本貴州的電力資源豐富,電費價格相對便宜,而存放在山洞的伺服器可以隨時進行人工維修,反而微軟的伺服器一旦出現故障,維修時會相當麻煩,不僅需要用吊船將伺服器打撈出來,也需要將伺服器從密封艙中取出來,同時連接伺服器的光纜也有可能被海洋動物破壞 。所以微軟的維修成本比較高。
安全性貴州喀斯特地貌地質比較穩定,泥石流與地震發生的概率特別小,華為的伺服器基本上能夠保證穩定運行,而海洋生態環境比較復雜,洋流、海嘯、地震頻發,哪怕選擇的位置特別好,也不能夠保證無憂。當然,密封艙外殼也許不怕海洋生物 ,但是也難免會出現疏漏,總之,海底存放伺服器安全性不如陸上。
散熱效果貴州海拔高,氣候條件好,而貴州的山洞裡面氣溫恆定,通風條件好,堪稱天然的空調,企業無需付出額外的空調費用,而海底的溫度同樣比較穩定,海洋溫度常年保持在17攝氏度,海底的溫度更低一些,同時海水流動會帶走熱量。從散熱效果來看,兩者基本上半斤八兩。
那麼誰更勝一籌呢?我個人覺得建在山洞裡面比較好。 微軟將伺服器投放到海底,只是做了個試驗,實際上並沒有大規模採用,而目前已經有數百家大型 科技 公司將數據中心建設到貴州,貴州的優勢十分明顯。另一方面,伺服器建設到地面,也能夠被當地帶來崗位與稅收,本身也能夠產生一定的經濟效益。
肯定挖山的優勢大!降溫只是一方面,挖山加固就是一個天然的防空洞!出現戰爭是,數據中心被毀的後果,大家想想都明白
幾大互聯網企業都把數據中心建設在貴州,主要基於以下考慮:1、從安全考慮,山高林密地理位置偏僻,遠離沿海,戰略位置偏後,有足夠的戰略縱深,
2、氣候偏低,有利於設備散熱,
3、存儲設備巨耗電,貴州電力充裕,電價有優勢,
4、遠離重工業基地,電磁環境好,
5、數據中心集中建設,便於大數據相互交換,
6、地方政府支持,稅收優惠幅度大。
顯然挖空大山,可能更靠譜一些。
現在為了給伺服器降溫,節省電費,確保伺服器穩定運轉,可以說各個公司都是想方設法,採取各種措施。其中微軟公司將伺服器沉入海底,而華為在貴州挖空了大山,這兩個方法都相當好,但是相對來說,華為公司挖空大山可能更勝一籌。
1、挖空大山更好一些華為為了節省能源,節省費用,能夠有足夠的空間放置大量伺服器,採取的措施就是在貴州挖空大山。在貴州,常年溫度可能也就是12-19度左右,而在大山的山洞裡面,可能溫度就穩定一些了,可能溫度會維持在十二三度甚至更低的樣子。這樣伺服器在運行的時候,可能發熱就會更低一些,而且散熱損耗等能源也會更少一些。
而且在山洞裡面,如果發生一些情況,能夠隨時進行解決,而且在山洞裡面,地質結構也更穩定,可能長期來看,成本會更低一些。
因此,感覺華為挖空大山放置伺服器更勝一籌。
2、微軟將伺服器沉入水底,稍微差一些微軟公司將伺服器沉入水底,也是為了降低能耗,保障伺服器穩定運轉。在大洋底部區域,很多地方常年的溫度也不高,在1000米深度的海洋底部,大概水溫在四五度的樣子。但是從理論上來說,微軟可能沉入水底大概也就是三四十米左右的深度,可能溫度也在十四五度的樣子,因為再深的話,可能伺服器殼體成本會大幅度上升。
而且相對來說,把伺服器沉入水底的成本可能會更大一些,而且可能還會受到海浪,侵蝕等影響,而且以後運行維護也不是很方便。
因此,微軟將伺服器沉入水底,感覺上就稍微差一些了,可能成本更高,而且運行維護也不是很方便。
3、結論綜上所述,感覺上華為挖空大山更勝一籌,運行維護方便,而且長期成本可能更低。
絕對是在大山裡更方便。
兵來將擋,水來土掩。誰更勝一籌?一目瞭然。
單說降溫的效率,肯定是沉入海底見效更快。華為把伺服器放在貴州大山裡,雖然環境溫度也低,畢竟沒有海水的低溫和全包裹覆蓋。
但是,伺服器不是永動機,用到一定的年限一定會出問題,不管是系統問題還是硬體問題,需要維修的時候,在大山裡,可以人進去,或者取出來。
在大海里,維護伺服器還需要專門打撈,也不太可能讓工程師潛入海底,還涉及到安全問題,萬一進水也是大麻煩。
綜上所述,從後續維護成本來看,還是放在大山裡比較好。
『肆』 微軟的伺服器在哪裡
蘇格蘭海底。由於數據中心裏面的伺服器發熱量很大,為了有效降低服耐耐務器的溫度,避免上千台伺服器宕機,微軟的工程師就想出了將伺服器放在蘇格蘭海底的辦法,這樣既能用冰冷的海水為伺服器散熱,還能手畝鍵利用海浪來發電,為數據中心提供電量。畢巧
『伍』 為什麼微軟要把數據中心設在水下數據中心製冷有多花錢
從數據分析來看數據中心無疑是「能耗大戶」。一個超大型數據中心每年的耗電量近億度。2018年全國數據中心消耗的總電量為1608.89億度電,比上海市2018年全社會用電量(1567億度)還要多,相當於三峽大壩全年的發電量。
微軟、谷歌、阿里巴巴、騰訊等互聯網巨頭構建綠色高效的數據中心,作為綠色節能技術的行業推動者和踐行者,已經不僅僅是企業基於自身經營需要,同時也是企業乃至整個行業都需要肩負的重大社會責任。以上個人淺見,歡迎批評指正。認同我的看法,請點個贊再走,感謝!喜歡我的,請關注我,再次感謝!
『陸』 大型科技公司會把伺服器放在海底,為何要這么操作有什麼科學依據
『柒』 微軟把伺服器沉在海底,華為放置在深山中,這是為什麼
引言:有些伺服器喜歡把一些東西設置跟別人不一樣,那麼與此同時你也能夠看出區別。像有些微軟的伺服器都會沉在海底,把華為放置在深山中,那麼對於這樣的情況也會有一定的長度。伺服器一定要好好愛護才行,因為這樣做的目的也是為了在使用的過程當中會有不同的體驗。
有些人會覺得自己的功能比別人來說差不了多少,但是其實是為了打造更好的一款手機,也是為了讓大家有更好的體驗。人們的需求不同導致大家在選擇的過程當中也是非常不同的,所以你要努力的去改變自己原來的思路要讓自己在使用的過程當中可以打造一些內涵不同的現象,如果說你喜歡華為,那麼你一定要熱衷下去,讓自己可以有更好的現象。
『捌』 為什麼微軟非把伺服器沉在海底而華為卻放置在深山中,有什麼不同
二零一八年六月, 微軟將一個長度十二米,直徑約三米的數據中心沉入了蘇格蘭的海底 ,這個數據中心裝載著八百四十八台伺服器,准備進行長達五年的可靠性測試。但電器大都是特別怕水的,為什麼微軟還要將伺服器部署在海底呢?
其實最重要的一點就是為了給伺服器降溫 ,我們的個人電腦都要使用到風扇來給CPU散熱,更何況是無數台伺服器聚集在一起的溫度了。對此伺服器的各大廠商們也都想盡了降溫方法。
比如華為就在貴州的一座大山上建立了一個數據中心, 因為這里的氣候適宜,即便是在最炎熱的夏季溫度也只有二十度左右。 還有位於杭州千島湖的阿里巴巴,也利用了深層湖水的循環流動來給伺服器散熱 。 以及距離北極圈不過七十千米的facebook,更是利用了這里的冷空氣來給伺服器降溫。
而微軟公司將伺服器放入海底的這個想法則是利用了水的傳導性。
與其花費巨額代價買空調或者風扇降溫,不如直接將伺服器沉入海底,利用可再生能源給數據中心帶來足夠的能量。這個項目被稱為Natick。
微軟公司為了讓這個方案可行,也是下足了血本, 他們請來了法國的一個專門研究軍用潛艇密封性和防水性的專業團隊,並用一百五十天時間嘗試試驗才取得成功。
不過這個方法並不是一勞永逸的,因為部署在海里的伺服器無法進行正常維護, 只能持續幾年時間後重新取回,然後再用新的伺服器來代替。 所以微軟為了延長伺服器的使用壽命, 會用氮氣填充來防止內部的腐蝕。
其實早在二零一五年八月,微軟就曾在加州的海岸附近進行過為期四個月的試驗性嘗試,最後的結果跟預期相符,因此才將這個項目延續下來。
而 這個項目的好處除了降低成本之外,還值得一提的就是距離了 。延遲對於網路提供者來說簡直就是災難,而降低延遲最好的方法就是將伺服器盡可能的靠近用戶。
目前全球三分之一以上的人口都生活在距離海岸兩百公里以內的范圍,而將伺服器部署在這里,無疑是大大降低了延遲的問題。
因為現在雲計算逐漸成為了信息技術發展的戰略重點,它集合了眾多計算資源,讓每一位網民都可以隨時獲取資源,而這背後真正依賴的並不是高高在上的雲朵,是陸地上有無數台伺服器構成的數據中心。
那麼對於數據中心來說冷卻屬於數據中心的主要成本因素,所以怎麼解決冷卻降溫這個問題就是節約成本要考慮的最大的問題。
Facebook位於瑞典呂勒奧的數據中心,距離北極圈不到70km,這里常年低溫可以將冷空氣吸入散熱。阿里巴巴位於杭州千島湖的數據中心,這里年平均氣溫17 ,可以利用深層湖水的循環流動,幫助伺服器降溫。而騰訊位於貴州貴安的數據中心,這里有五條山洞,隧道面積超過3萬平方米,安全隱蔽且溫度較低。微軟更是腦洞大開,直接將伺服器沉到了海底,想要利用海洋的自然冷卻能力,打造一個綠色節能的海底數據中心。
所以這沒有什麼是尖端技術。只是微軟為了節省維護伺服器(包括冷卻)的費用而已。就比如華為在大山深處建立數據中心一樣,他們的目的都是相同的。