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随着AI的飞速发展,Token在翻倍式增长,背后的数据基建越来越捉襟见肘,服务器快要到冒烟的边缘。
马斯克提出把AI算力中心建在太空的方案,但是仅属于他个人的构想,远未能实现。
而在5月14日,我国同时也是世界首个海风直连海底数据中心在临港正式投入商用。
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这项总投资16亿的创举,其数据亮瞎了全球科技界的眼睛。
绿电利用率超过95%,能效指标PUE在1.15以内,2000多台服务器的规模,占地面积只有200平方米,仅为常规的10%。
用“海底”算能的新思路,实现了真正意义上的绿色算力。
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2017年,腾讯在贵州设立新的数据中心,依山建起面积超过3万平方米的隧洞,用以存放30万台服务器。
中国移动、华为云、苹果等数据中心,也相继选址贵州,因为那里地价便宜,远离尘土,还能利用大自然的凉爽来减少空调机房的能耗。
国家的“东数西算”工程也因此而起,贵州、内蒙、甘肃等被选作重要枢纽节点的西部城市,都具有天然的低温优势。
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我们都知道,电子产品最怕就是高温和潮湿,对性能和寿命的影响都非常大,而服务器需要24小时高负荷运转,不得不依赖空调为其降温。
而随着AI的高热度,机房的温度也在不断攀升。
一台CPU服务器的功耗大概在300瓦,但换成AI时代的GPU服务器后,功耗快速增到了3000瓦。
这也仅仅是眼前的情况,IEA的报告指出,AI服务器的用电量预计每年都将以30%的速度增长。
这意味着相同的机房,空调机的数量得翻上好几倍,原来的散热设备和位置根本就不够用。
基本上每用掉3度电,就有1度电是给散热的,导致衡量数据中心能效的指标PUE均值到了1.48。
所以大型的AI数据基站动辄就要占地几十上千亩,其中用于冷水机组、冷却塔等降温设施的建筑面积,就得占10%—20%,甚至更多。
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以2000台的服务器工作一年来算,单是用在液冷降温上的淡水就需要5万—20万吨。
如何利用大自然的天然环境降温散热,无疑成了所有巨头们共同的待解命题。
加上西部的新能源产业发达,电力充足且便宜,地价更低,搬到更凉快的西部,变成越来越多企业的选择。
可他们不得不面对的另一个现实是,地区差异极大。
当地的专业人才稀缺,配套设施不足,基建成本工期长、投入大,后期维护困难等等,也是横在眼前的难关。
毕竟,不但绝大多数算力需求都集中在东部城市,各种资源也集中在东部。
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早在2014年,微软就提出服务器入海的计划。
2015年,微软试验把一个直径大于2.4米的服务器密封舱沉到了太平洋海底,105天后捞起,证明了入海可行。
因此,微软在2018年再次放入800多台服务器,密封于海中,直到2020年才打捞上来。
他们惊喜地发现,零人力维护下,机器故障率只有陆地的1/8、PUE更是达到惊人的1.07。
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可惜的是,微软在2024年就把这个项目搁置了,据说是没有用户市场。
拿过接力棒的是中国,并取得更大的进展。
2023年,世界第一个商用海底数据中心在海南陵水入海,PUE低于1.2,每年在冷却方面就能省下大约3000万千瓦时。
服务器正常进行人工智能大模型的训练与推理,整体系统运行状态良好,指标稳定零故障。
但是,这个海底舱使用的供电中,70%都得依赖陆地上的火电,不但基础设施昂贵,而且并不是真正意义上的绿电。
如今上海临港的首个海上直连海底数据中心则解决了剩下的问题。
用一根短短的电缆,把就在旁边的海上风力产生的电直接连入数据舱里,不但是绿电,且利用率超过95%。
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完美达成绿电直供+海底自然冷却,省下了22.8%的电能,合计6100万度,相当于减少了需要160万棵树净化的碳排放量。
无动力冷媒循环技术让机房散热再也不用耗费淡水,省下的淡水也能让一个普通家庭用上100年。
当然,还有一个重要的前提,就是必须符合高标准的海洋环保要求,包括对海水的温度影响不超过0.1摄氏度。
临港海底中心不但做到了这一切,还是按长达25年的服务时间来设计的。
这是基于长期发展的考虑,也是对自身各项能力的巨大挑战。
也表明我国海洋算力的研究站在了最前端,在改写能源格局。
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从2025年6月开工到2026年2月建成,4月正式投入商用,中国速度再次被刷新,这也有赖于临港的政策支持和成熟的海洋基建能力。
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临港不但地理位置优越,本身就具备海上风电施工、海缆铺设、海洋运维等基础设施和相关配套,可以很好地承接海底数据中心项目。
针对海上绿电的不确定性,临港给出了双保险,在岸上给海底的数据中心准备了三台1600千瓦的柴油发电机。
作为陆上算力设施的重要补充,海底数据中心将第一个接入的人工智能算力中心,离海上平台不过10公里。
三大运营商的陆地机房都在20公里以内,海底的数据几乎是直接连入全国算力的大资源池,对于境内和跨境数据都有天然的优势。
同时,这个项目还聚集了国内各领域的巨头,牵头的海兰云,在UDC即“海底算力基础设施”领先世界。
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掌握世界尖端的海洋工程精准吊装、舱体极致密封和耐高压等核心技术,能在海洋的风浪和高压下推进UDC。
加上电力大佬申能集团、信息技术巨头上海仪电、上海电信等等,最终把向海底要算力的愿望变成了现实,并推进商用进程。
上海临港的海底数据中心,既是历史性的跨越,也仅仅是一个开端。
他们已经签署了高达500亿兆瓦的海风直连海底数据中心的战略合作协议。
同时,上海正在规划的深远海海上风力场,总容量计划是4300兆瓦,即便按稳定风力只占15%来算,也是一笔超级庞大的电力。
从海上直接传输电能到陆地,会产生超过10%的损耗,相比之下,数据传输的损耗几乎为零。
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天然的海风变成了电,电又直达海底变成算力;服务器产生的多余热量,又被冰凉的海水冲刷带走。
不得不说,这是令世界惊叹的能源转化和绝妙组合。
我国拥有世界最大的海上风电机组、最完整的产业群和领先世界的技术,在海洋算力能源中将有无可比拟的综合优势。
陆地资源本就有限,地球超过70%的面积都是海域,跑通海底算能的通盘建设,是世界能源的伟大创举。
那么未来,深海有没有可能成为主流的算力中心呢?
参考资料:
1、微信公众号:全球首个海风直连!1900吨“算力巨兽”被扔进海里
2、微信公众号:把服务器沉到海底,这事儿是认真的
3、百度:颠覆认知海底藏2000台服务器中国硬核黑科技一年省4万吨淡水
4、36氪:临港新片区举办C⁵动力嘉年华,零界魔方成为OPC首发社区
作者:薇薇
编辑:歌
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