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科技創新世界潮 | 新創意破解數據中心能耗難題

2024-08-17 01:35:00 來源: 科技日報 點擊數:

科技日報記者 張佳欣

隨著數字世界蓬勃發展,數據中心作為數據處理與存儲的核心設施,重要性日益凸顯。同時,運行這些設施對清潔能源的需求也急劇增加。近年來,數據中心行業涌現出諸多新概念,從深入海底到飛向太空,再到陸地設施的綠色轉型,這些新創意都是要破解數據中心的能耗難題。

太空計劃:環境優勢,得天獨厚

將數據中心置于太空,這一設想正逐步成為現實。太空中的豐富太陽能與極低溫度,為數據中心提供了得天獨厚的運行環境。

太空數據中心的想法并不新鮮。為了探索太空數據中心的潛力,歐盟委員會于2022年委托意大利著名航天器制造商泰雷茲·阿萊尼亞航天公司牽頭,進行 “歐洲凈零排放和數據主權高級空間云”(ASCEND)研究,探討將數據中心發射到軌道的可行性,以及太空數據中心的潛力和環境影響,以幫助歐洲在2050年前實現碳中和。

美國消費者新聞與商業頻道報道,經過為期16個月的研究,阿萊尼亞航天公司于今年6月得出了“非常令人鼓舞”的結論。他們表示,太空數據中心在技術、經濟和環境上都是可行的。

根據ASCEND計劃,太空數據中心將在大約1400公里的軌道高度運行。這一高度是國際空間站的兩倍左右。ASCEND預計到2036年部署13個太空數據中心模塊,每個模塊占地約6300平方米,包含自己的數據中心服務能力,總容量為10兆瓦,以實現云服務商業化的起點。該計劃最終目標是在2050年前部署1300個構建模塊,以實現1吉瓦的容量。

海底試驗:自然冷卻,能效新高

如果把筆記本電腦放在腿上,長時間使用后會感到它在發熱。設備過熱不僅會影響運行速度,還可能損壞器件、導致火災。因此,防止設備過熱是承載海量數據處理任務的數據中心的主要關注點。

目前,數據中心使用的能源中,有多達40%用于其冷卻系統,而隨著全球變暖導致氣溫升高,未來的冷卻成本可能會飆升。因此數據中心開發商正在尋找更高效的降溫方法,其中一些人將目光投向了海底。

在此背景下,微軟啟動了“納蒂克項目”,并于2018年將一個裝有864臺服務器的數據中心沉入蘇格蘭海底約35米處,利用自然低溫環境進行冷卻試驗。

在經過兩年試驗后發現,水下數據中心的故障率極低,864臺服務器中僅有8臺出現了問題,故障率是地面的1/8。水下數據中心不僅比陸上服務器更穩定,電源使用效率也更高,PUE得分達到1.07。該得分是衡量數據中心效率的標準指標,理想分數為1.0,在此基礎上數值越低越好。普通數據中心的平均得分為1.55左右。

微軟發言人表示:“雖然目前我們尚未實際運營水下數據中心,但將繼續利用納蒂克項目作為研究平臺,探索、測試和驗證數據中心可靠性和可持續性方面的新概念,例如液體浸沒技術。”

陸地布局:地熱核能,清潔供電

盡管海底與太空為數據中心提供了新穎的解決方案,但傳統陸基數據中心仍是當前主流。為了提升能效、降低碳排放、實現綠色轉型,科技巨頭們紛紛布局綠色數據中心,探索利用地熱、核能等可再生能源供電。

例如,谷歌和Fervo能源公司于2021年開始合作開發下一代地熱能源。2023年,該項目已開始為內華達州谷歌數據中心提供3.5兆瓦的無碳電力。

許多大型科技公司也對用核能作為穩定的清潔能源表現出濃厚興趣。亞馬遜最近收購了美國賓夕法尼亞州的一座核動力數據中心,該數據中心可利用附近總裝機容量達2.5吉瓦的核電站生產的電力。

與此同時,微軟自2022年以來一直在與專注于脫碳的非營利組織Terra Praxis攜手,試圖將燃煤發電廠改造成核能發電廠。為此,微軟正在訓練一個人工智能系統,以簡化新型核反應堆建設審批流程。

責任編輯:常麗君

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