Тисячі процесорів, які одночасно обробляють дані, навчають моделі штучного інтелекту та підтримують роботу цифрових сервісів, виділяють величезну кількість тепла. Щоб сервери не перегрівалися, дата-центрам потрібні потужні системи охолодження, які споживають чимало електроенергії.
Здавалося б, проблему можна розв’язати досить просто: розміщувати такі об’єкти там, де й без того холодно. Наприклад, в Арктиці або навіть під водою, використовуючи навколишнє середовище для відведення тепла.
Інженери справді випробовували обидва підходи. Проте виявилося, що для роботи дата-центру недостатньо лише низької температури. Не менш важливі доступ до електроенергії, швидкісного інтернету, транспортної інфраструктури та можливість обслуговувати обладнання.
Чому Арктика здається ідеальним місцем
У холодних регіонах дата-центри можуть використовувати так зване вільне охолодження. Замість того щоб постійно задіювати енергоємні холодильні установки, вони відводять тепло за допомогою холодного зовнішнього повітря або води.
Такий підхід допомагає зменшити витрати електроенергії. Саме тому великі технологічні компанії розміщують дата-центри у Швеції, Фінляндії, Ісландії та Норвегії. Наприклад, центр обробки даних Google у фінському місті Гаміна використовує морську воду з Фінської затоки для охолодження.
Однак холодна країна — це ще не арктична пустеля. Що далі на північ розташований об’єкт, то складніше забезпечити його стабільним електропостачанням, потужними оптоволоконними мережами, кваліфікованими працівниками та транспортним сполученням.
І головне: навіть якщо охолодження серверів потребує менше енергії, самі обчислення все одно споживають її у величезних обсягах. Тому доступ до потужної електромережі залишається одним із ключових чинників під час вибору місця для дата-центру.
Додаються й логістичні проблеми. Будівельні матеріали, запасні сервери та ремонтні бригади потрібно доставляти в регіони, де сувора погода, великі відстані й обмежена транспортна інфраструктура можуть ускладнювати навіть звичайне обслуговування. Вічна мерзлота та зміни арктичного клімату створюють додаткові труднощі для будівництва.
Експеримент Microsoft із підводним дата-центром
Інша ідея полягає в тому, щоб розмістити сервери безпосередньо на морському дні. Герметичний модуль можна занурити під воду, а тепло від обладнання передавати навколишньому середовищу.
Microsoft перевірила цю концепцію в межах проєкту Project Natick. У 2018 році компанія встановила біля Оркнейських островів поблизу узбережжя Шотландії герметичний модуль розміром приблизно з морський контейнер. Усередині працювали 864 сервери. Установка залишалася під водою понад два роки.
Результати експерименту були цікавими: за даними Microsoft Research, частота відмов серверів у підводному модулі виявилася у вісім разів нижчою, ніж у контрольній групі на суші. Одним із можливих пояснень компанія назвала контрольоване середовище всередині капсули, заповненої сухим азотом замість звичайного повітря.
Експеримент довів, що підводні дата-центри технічно можливі. Але він не довів, що їх вигідно будувати у великих масштабах.
Чому ремонт під водою стає проблемою
У звичайному дата-центрі несправний жорсткий диск можна замінити на місці: технік знаходить потрібний сервер, встановлює нову деталь — і обладнання знову працює.
Під водою все набагато складніше. Якщо один із компонентів виходить з ладу, герметичний модуль доводиться піднімати на поверхню, доставляти до місця обслуговування, відкривати й ремонтувати. Після цього його потрібно знову транспортувати та занурювати. Для регулярного обслуговування це надто складна й дорога процедура.
Крім того, підводним об’єктам потрібні надійне електропостачання та швидкісне з’єднання з наземними мережами. Прокладання й обслуговування підводних кабелів збільшує витрати, а солона вода, тиск, корозія та морські умови створюють додаткові технічні ризики.
Попри успішні результати випробувань, Microsoft зрештою відмовилася від подальшого розвитку підводних дата-центрів. У червні 2024 року компанія підтвердила, що більше не працює над цим напрямом, але планує використовувати отриманий досвід в інших проєктах.
Де розміщувати дата-центри насправді
Є ще один важливий чинник — відстань до користувачів. Хмарні сервіси, онлайн-ігри, фінансові операції та багато застосунків зі штучним інтелектом потребують швидкого обміну даними між серверами й пристроями. Якщо дата-центр розташований далеко від великих міст і мережевих вузлів, затримка передавання інформації може зрости.
Для деяких масштабних обчислень це не має вирішального значення. Але для сервісів, які повинні реагувати майже миттєво, навіть невелика затримка може бути проблемою.
Зрештою, оператори дата-центрів мають оцінювати не лише витрати на охолодження, а й вартість землі, будівництва, електроенергії, мережевого підключення, персоналу, ремонту та дозволів. Економія на одному етапі не обов’язково означає, що весь об’єкт буде дешевшим в експлуатації.
Арктика й океан і надалі можуть бути цікавими місцями для спеціалізованих дата-центрів — особливо там, де є відновлювана енергія, надійне мережеве підключення та відповідна інфраструктура. Але найкраще місце для такого об’єкта — не обов’язково найхолодніше на планеті.
Важливо, щоб поруч були доступна електроенергія, швидкісний зв’язок, можливості для охолодження й обслуговування, а також економічно виправдані умови роботи. Тож ідея розмістити «хмару» серед справжнього льоду або на морському дні поки що залишається радше інженерним експериментом, ніж універсальним рішенням.
