Волна искусственного интеллекта захлестнула весь мир, и вычислительные мощности становятся критически важной базовой производительной силой. Предел вычислительных мощностей — это электроэнергия. Чтобы проложить зеленый, интенсивный и устойчивый путь развития вычислительных мощностей, китайские предприятия по созданию вычислительной инфраструктуры нашли новый подход, разместив вычислительные центры в море.

Каковы преимущества размещения вычислительных центров в море? Какие трудности были преодолены в процессе строительства? Мы отправились в море вместе с журналистом, чтобы во всем разобраться.

В морской акватории Восточно-Китайского моря к востоку от Сяояншань в районе Линьган Шанхая выделяется морская платформа, возвышающаяся над уровнем моря более чем на 20 метров. Здесь находится первый в мире введенный в эксплуатацию подводный центр обработки данных с прямым подключением к морским ветрогенераторам. Общий объем инвестиций составляет 1,6 миллиарда юаней, общая планируемая мощность — 24 мегаватта. Мощность первой очереди демонстрационного проекта составляет 2,3 мегаватта, общий вес — 10 тонн, что эквивалентно весу 1300 легковых автомобилей.

Подводный центр обработки данных расположен на глубине 10 метров и имеет 4 яруса для серверных стоек, площадь каждого яруса составляет около 160 квадратных метров.

Внутри машинного зала подводного центра обработки данных установлено 192 серверные стойки, мощность каждой стойки — около 12 киловатт. Тысячи серверов непрерывно работают на морской глубине, обеспечивая вычислительные потребности для повседневных сетевых и ИИ-приложений.

«Погружение» центра обработки данных в море — это инновационная попытка решить проблему наземных ЦОД, связанную с «высоким потреблением электроэнергии, высоким потреблением воды и большой занимаемой площадью». Около 40% электроэнергии в традиционных центрах обработки данных используется для охлаждения, а среднегодовая температура воды в этой морской акватории составляет всего 15°C, что делает ее естественным радиатором.

Руководитель проекта Чэнь Сии подсчитал, что если бы этот подводный ЦОД мощностью 2,3 мегаватта охлаждался традиционным способом с использованием пресной воды, годовое потребление пресной воды достигло бы 40 000 тонн, что примерно равно 100-летнему потреблению обычной семьи. В проекте используется технология пассивной циркуляции хладагента, где морская вода служит источником холода для отвода тепла от серверов, что позволяет добиться нулевого потребления пресной воды.

Ключевым показателем для измерения энергоэффективности центра обработки данных является PUE (эффективность использования электроэнергии). Чем ближе это значение к 1, тем выше энергоэффективность. У наземного центра обработки данных PUE обычно находится в диапазоне от 1,4 до 1,6, а у этого подводного ЦОД показатель PUE может быть ниже 1,15.

В 500 метрах от этого подводного центра обработки данных величественно возвышаются более 50 ветрогенераторов. Эта морская ветряная электростанция мощностью 200 мегаватт вырабатывает более 500 миллионов киловатт-часов электроэнергии в год. Неиссякаемый поток «зеленой» энергии отсюда становится источником питания для подводного центра обработки данных.

В отчете Международного энергетического агентства прогнозируется, что к 2030 году мировой спрос на электроэнергию для центров обработки данных, как ожидается, вырастет более чем вдвое, причем искусственный интеллект станет главным драйвером резкого роста потребления электроэнергии.

Сюда напрямую подведен оптоэлектрический композитный кабель к подводному центру обработки данных, доля прямого снабжения «зеленой» электроэнергией превышает 95%. После выхода на полную мощность это позволит ежегодно экономить 61 миллион киловатт-часов электроэнергии, а сокращение выбросов углекислого газа будет эквивалентно годовому объему поглощения 1,6 миллиона деревьев.

При этом экономия земельных ресурсов превышает 90%: для масштаба 2,3 мегаватта требуется всего 200 квадратных метров земли, что значительно меньше потребности в 2000 квадратных метров для наземного размещения.

То, что мы видим — это единственная надводная часть этого подводного центра обработки данных, а под ней находится сложная система стальных конструкций.

В морской акватории Шанхайского Линьгана сильные ветра и волны, высокое содержание ила, сложные морские условия. Строительная команда впервые разработала «новую конструкцию подводного центра обработки данных», осуществив интегрированную координацию строительства 4 основных частей, преодолев такие трудности, как интегрированный подъем и высокоточное подводное позиционирование, и завершила строительство всего за полгода.

Во время визита самым сильным впечатлением журналиста стал контраст. Под водой видишь не морских обитателей, а 2000 серверов, одновременно выполняющих вычисления. Вполне возможно, что какое-то видео, которое вы сейчас просматриваете, или изображение, которое генерируете, обрабатывается данными, поступающими именно отсюда.

Первым, кто подключился к подводному центру обработки данных, стал центр вычислительных мощностей искусственного интеллекта одной телекоммуникационной компании, расположенный в 10 километрах от морской платформы.

Эта телекоммуникационная компания рассматривает подводный центр обработки данных как важное дополнение к наземным вычислительным мощностям, создавая вычислительную сеть с координацией морских и наземных ресурсов.

Руководитель Цзян Лю пояснил, что у подводного центра обработки данных в Линьгане есть еще одна уникальная ценность — он идеально соответствует потребностям в трансграничной передаче данных.

В офисе одной шанхайской компании, предоставляющей услуги по трансграничной обработке данных, инженер по обработке данных ИИ покадрово аннотирует видео на экране компьютера. Это проект «мировой модели», охватывающий такие сферы, как кино, телевидение и игры. В Линьгане подобные проекты получили специальное название — «переработка входящих данных».

Такие проекты по обработке данных требуют огромных вычислительных мощностей. Всего за два года с момента основания штат компании вырос до 300 человек.

Для предприятий по трансграничной обработке данных подводный центр обработки данных с его более низким энергопотреблением, меньшей задержкой и более низкой стоимостью становится важной опорой для расширения их международного бизнеса.

Успешная коммерческая эксплуатация модели «морская ветроэнергетика + подводные вычисления» в Шанхайском Линьгане побудила команду проектировщиков и операторов принять решение о расширении сети подводных центров обработки данных. Как стало известно, они продвигают масштабное развертывание одномодульных подводных ЦОД мощностью 5-7 мегаватт, планируя параллельное соединение нескольких модулей в морских акваториях дельты реки Янцзы, дельты Жемчужной реки и Бохайского залива. Масштаб в 2,3 мегаватта в Линьгане — это лишь «верхушка айсберга» по сравнению с будущим общенациональным развертыванием.

По мере продолжающегося масштабного строительства высокоплотных объектов интеллектуальных вычислений, энергия станет ключевым узким местом, влияющим на их развитие. Координация вычислений и электроэнергии является важным способом преодоления этого узкого места. В будущем будет появляться все больше новых технологий и бизнес-моделей, что ускорит реализацию большего числа стабильных, экологичных и недорогих проектов «координации вычислений и электроэнергии», закладывая прочный фундамент для развития интеллектуальной экономики.