微軟承諾將在2030年實現“碳負排放”和“零廢棄物”這兩大目標，并期望在2050年，從大氣環境中消除總量為微軟公司自1975年成立以來的碳排放量總和，真正實現“零碳排”。

千里之行，始于足下，微軟一直以來都努力為達到目標而探索未知。而 Project Natick—— 一個被沉入海底2年的數據中心，是微軟向著可持續發展的一次大膽嘗試。今天，小編就來向大家介紹一下這個傳奇數據中心!

2020年夏天，一個集裝箱大小的數據中心被緩緩從海底撈起。通過長達數年的努力，微軟終于證實了海底數據中心這個想法的可行性。時光回到2018年年初，微軟將這個數據中心沉入了117英尺(約36米)深的海底。并在之后的兩年中，持續測試并監控數據中心服務器的性能和可靠性。微軟希望能吸取從 Project Natick 得到的經驗，為未來其他數據中心的可持續發展戰略提供參考。

一個全新的想法

“如果我們把數據中心放到海底，是不是就可以在自然降溫的同時，避免人類及空氣的干擾?”

為了能更好的服務日益增進的云服務需求，服務器的穩定運行成為了重中之重。數據中心一直以來都是耗能大戶。除了使用大量電能的服務器，持續更換因為損壞而需要更新服務器，還有為了服務器能正常運作而部署的散熱系統，都在無形中增加了能源的消耗。微軟一直以來都在尋找更加環保的解決方案，以在服務客戶的同時滿足公司的可持續承諾。2014年微軟員工頭腦風暴活動 ThinkWeek 期間，把數據中心放入海底這個大膽的突發奇想引起了大家的討論。世界上超過一半的人口居住在距離海岸120英里的范圍內。如果數據中心能夠放置在沿海城市附近的海底，將會通過短距離傳輸有效提升網絡的速度和流暢度。這個全新的方法，也可以把數據中心內部變為一個較為穩定且可控的環境，沒有人類活動、氣溫以及濕度波動的干擾，更加適合服務器的運作。同時，把數據中心放置海底可以直接使用涼爽的海水進行自然降溫，大大減少了使用空調進行人工降溫而產生的碳排放和資源浪費。這個概念被認為是為沿海人口提供快速云服務并節省能源的一種潛在方式。很快，微軟的 Project Natick 團隊于2015年在太平洋進行了為期105天的研究及測試，并證明海底數據中心概念是可行的。接下來，就需要與物流、船只建造和可再生能源領域的海洋專家溝通，以表明該概念的實用性。

困難重重的實踐之路

“我們該如何在18米高的巨浪里安裝和收回我們的海底數據中心?”

Project Natick 海底數據中心采用了強大的“明星”陣容。數據中心的外殼由法國海軍集團 Naval Group [1]及其子公司 Naval Energies 的海軍防御和海洋可再生能源專家們制造。而奧克尼島高端游艇制造公司 Green Marine [2]在部署、維護、監控和回收方面也為其提供了支持。

為了更好的測試外部環境對于海底數據中心的影響，這個項目最終選址在位于蘇格蘭的微軟歐洲海洋能源中心 [3]進行。項目團隊之所以選址在奧克尼群島，部分原因是這里的電網100%由風能、太陽能，以及其他實驗性綠色能源進行電能供給。但是在這里，微軟海底數據中心遇到了它的勁敵。海底數據中心的部署和收回需要長時間平靜的海面，機器人和絞車才能在起重機以及它的浮筒中間精密運作。而這里的天然環境造就了一個極限的條件，海浪可以以最高每小時9英里(14.48千米)的速度快速流動，在風暴天氣時甚至可能引起60英尺(18.3米)高的巨浪，是一片完美的潮汐電能渦輪機和海浪電能轉換器“試驗田”。微軟海底數據中心的部署和收回可謂是困難重重。

經過了這個艱難的“試煉”，令人期待的數據收集終于到來了。當海底數據中心從海底被拖上來后，我們可以明顯看到這兩年水下時光留下的清晰印記——承載并保護著846個服務器的防水鋼管外殼被一層海藻和藤壺緊緊包裹在內。在通過強力清洗后，數據中心原本的白皙外殼漸漸顯露出來。

令人感嘆的新發現

“在海底運行所發生的故障率是在陸地上的八分之一!”

在2018年將數據中心送入海底之前，研究人員將整個數據中心都填滿了干燥的氮氣，使數據中心內部擁有十分穩定且溫和的環境。研究人員希望能從這次的試驗中，總結出電纜和其他設備釋放的氣體將如何改變計算機操作環境。因此在收回海底數據中心后第一時間，研究人員從數據中心頂部的閥門插入管道以收集空氣樣本并運回微軟總部進行分析。同時，服務器從數據中心的尾部運出，一同被送往微軟總部進行檢查。

而檢查的結果讓所有研究人員為之驚嘆?！拔覀儼l現，服務器在水下運行所發生的故障率是在陸地上相同款式服務器所發生故障率的八分之一!這太神奇了!” 微軟技術專家說到。研究人員們推測，造成這種差異的主要原因是服務器所在的環境。氮氣的腐蝕性比氧氣小，且在沒有人誤觸部件的情況下，服務器將能更持久的為我們提供數據服務。微軟將持續分析、證明這個假設，并期待可以將最終的研究結果使用到陸地數據中心。

通過 Project Natick 得到的實踐經驗，研究人員已經開始討論如何使數據中心的能源更加可持續化。技術人員開始考慮全新的解決方案——將海底數據中心與海岸風電場同時部署在一個區域。這樣即使在微風中，數據中心也可以有足夠的電力運行。微軟技術人員表示：“我們曾在大部分陸地數據中心不能使用的‘不穩定電網’下，完美的進行了這個海底數據中心的運作。也許通過這次實驗，我們可以發現數據中心并不需要非常穩定可靠的電力和基礎設施。”

Project Natick 的這一次實驗也充分證明了數據中心可以在不利用對人類、農業和野生動物至關重要的淡水資源的情況下運行。

除此之外，微軟正在為陸地數據中心找到更加可持續的運行方式。微軟的陸地數據中心將來可能無需使用替換零件，而這一變化將直接減少制造業中的碳排放以及資源浪費。在一個完全黑暗無燈光的數據中心中，所有服務器僅需每五年全部更換一次，任何在此期間出現故障的服務器則只需直接關機停止使用即可。

從這里，我們展望無限未來

“也許我們可以將十幾艘船只連接在一起，做一個更大的海底數據中心!”

Project Natick 所證實的美好未來愿景，令人更加激動。

隨著需求從通用云計算逐漸轉向云計算和邊緣計算，數據中心將越來越有必要被放置在貼近客戶的地方。這就是 Microsoft Azure 云服務團隊持續關注著 Project Natick項目進展的原因之一。微軟期待未來能擴展海底數據中心至可以支持全套 Microsoft Azure 云服務的大小。而為了滿足這一需求，可能需要將十幾艘或更多船只連接在一起!

保護數據的能力是 Azure 在多個行業中使命的核心。因此在未來，它還需要經過一系列嚴苛的測試，充分證實它擁有保護敏感數據的后量子加密技術 [4]，以及可以承 載Azure 云服務的能力。

小編說：微軟在積極地探索更多解決方案，努力實現2030年碳負排放和零廢棄物的承諾。不論是在海洋環保鼠標上的回收材料全新嘗試，還是像海底數據中心的大膽實踐，微軟會一直不斷努力，不斷探索!

原文標題：沉在海底兩年的數據中心，故障率僅為陸地1/8

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審核編輯：湯梓紅