數(shù)據(jù)中心正在成為這個(gè)時(shí)代最耗電的基礎(chǔ)設(shè)施之一。

AI模型訓(xùn)練、大語(yǔ)言模型推理、實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)處理，每一項(xiàng)任務(wù)都在瘋狂消耗電力，而其中相當(dāng)大一部分電力并不用來(lái)計(jì)算，只是用來(lái)給服務(wù)器降溫。全球數(shù)據(jù)中心的平均電源使用效率普遍徘徊在1.5上下，意味著每用1度電做計(jì)算，還要再花半度電來(lái)對(duì)抗熱量。

中國(guó)在上海近海給出的答案是：把服務(wù)器沉到海里，用海水冷卻，用海風(fēng)發(fā)電。

這座位于上海臨港特區(qū)近海的水下數(shù)據(jù)中心，日前正式進(jìn)入全面商業(yè)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，被認(rèn)為是全球首個(gè)由海上風(fēng)能驅(qū)動(dòng)、部署在海底的商用數(shù)據(jù)中心。項(xiàng)目總投資約2.26億美元，由臨港特區(qū)管委會(huì)、上海臨港投資控股集團(tuán)和海云科技聯(lián)合推進(jìn)，中國(guó)電信已在其中部署了GPU集群，用于支持AI推理和大型語(yǔ)言模型開(kāi)發(fā)。

這套系統(tǒng)的冷卻邏輯，建立在一個(gè)幾乎不需要額外耗電的物理循環(huán)上。

服務(wù)器運(yùn)行產(chǎn)生的熱空氣，被背板空調(diào)系統(tǒng)吸入后，將銅管中的制冷劑從液態(tài)加熱為氣態(tài)。氣體因密度低而自然上浮，進(jìn)入模塊上層的冷卻腔，在那里與海水通過(guò)熱交換器完成熱量轉(zhuǎn)移，重新凝結(jié)為液態(tài)。液態(tài)制冷劑靠重力流回服務(wù)器機(jī)房，整個(gè)循環(huán)不需要額外的泵送電力驅(qū)動(dòng)。

這種依靠相變和重力完成的被動(dòng)熱管理，是這套系統(tǒng)能效表現(xiàn)優(yōu)異的核心原因。據(jù)中國(guó)媒體報(bào)道，該數(shù)據(jù)中心的電源使用效率約為1.15，也就是說(shuō)，每消耗1度電，其中0.87度用于實(shí)際計(jì)算，只有0.13度用于冷卻和其他基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)銷(xiāo)。

相比之下，傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的PUE通常在1.4到1.6之間，大型云計(jì)算巨頭經(jīng)過(guò)多年優(yōu)化后能做到1.2左右，而谷歌、微軟等公司在特定園區(qū)實(shí)現(xiàn)1.1以下的PUE，往往需要投入極為精密的液冷系統(tǒng)和大量工程成本。

開(kāi)發(fā)商的數(shù)據(jù)顯示，水下部署方式可以減少22.8%的電力消耗，完全消除淡水使用，并將土地占用減少90%以上。最后這一點(diǎn)在土地資源緊張的沿海城市尤為重要，上海的地價(jià)使得傳統(tǒng)地面數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本居高不下。

電力供應(yīng)同樣是這個(gè)設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)之一。水下模塊被部署在臨港海上風(fēng)電場(chǎng)一期和二期之間，可以直接接入風(fēng)電場(chǎng)的海底電纜，實(shí)現(xiàn)可再生能源直供，減少遠(yuǎn)距離輸電損耗。這種"就地取電"的布局，是陸上數(shù)據(jù)中心很難復(fù)制的結(jié)構(gòu)性優(yōu)勢(shì)。

微軟的"納蒂克計(jì)劃"早在2015年就在加利福尼亞海岸測(cè)試了水下服務(wù)器艙，2018年在蘇格蘭奧克尼群島進(jìn)行了更大規(guī)模的部署試驗(yàn)，裝入了864臺(tái)服務(wù)器，在水下運(yùn)行了兩年后被回收評(píng)估。測(cè)試結(jié)果顯示，水下環(huán)境中的硬件故障率明顯低于陸上數(shù)據(jù)中心，研究人員認(rèn)為這與水下環(huán)境氮?dú)獬涮?、無(wú)人值守帶來(lái)的零振動(dòng)和零濕度波動(dòng)有關(guān)。

但微軟在2024年終止了這個(gè)項(xiàng)目，沒(méi)有推進(jìn)商業(yè)部署。理由涉及運(yùn)維復(fù)雜性、擴(kuò)展成本以及商業(yè)模式的可行性等多個(gè)層面。

上海的項(xiàng)目走到了微軟沒(méi)有走到的那一步，完成了從實(shí)驗(yàn)原型到商業(yè)運(yùn)營(yíng)的跨越。這一步的背后，是一套完整的商業(yè)生態(tài)：政府主導(dǎo)的特區(qū)管委會(huì)提供政策和土地資源，國(guó)資背景的投資主體提供資金保障，中國(guó)電信作為計(jì)算客戶提供穩(wěn)定的需求支撐，多家專業(yè)運(yùn)營(yíng)商分擔(dān)技術(shù)和維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)。

這種以國(guó)家資本為壓艙石、以產(chǎn)業(yè)客戶為錨點(diǎn)的推進(jìn)模式，在基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新領(lǐng)域有著較高的確定性，但也意味著其商業(yè)邏輯在其他市場(chǎng)環(huán)境中未必能夠直接復(fù)制。

水下運(yùn)維的工程挑戰(zhàn)是客觀存在的。海水腐蝕對(duì)密封材料的長(zhǎng)期考驗(yàn)、深水壓力對(duì)設(shè)備外殼的持續(xù)負(fù)載、海底電纜的可靠性維護(hù)，以及一旦發(fā)生硬件故障時(shí)的人工干預(yù)成本，都是這套系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)中必須面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。水下環(huán)境無(wú)法像陸上機(jī)房那樣隨時(shí)派工程師進(jìn)行物理檢修，這要求設(shè)備具備極高的本征可靠性和模塊化替換能力。

項(xiàng)目目前第一階段裝機(jī)容量為2.3兆瓦，計(jì)劃擴(kuò)展至24兆瓦，容納近2000臺(tái)服務(wù)器。與動(dòng)輒數(shù)百兆瓦的大型超算中心相比，這個(gè)體量仍然相對(duì)有限，距離主流AI訓(xùn)練集群的規(guī)模還有相當(dāng)距離。

但它證明了一件事：把服務(wù)器沉入海底，在工程上是可行的，在商業(yè)上也是可以運(yùn)轉(zhuǎn)的。

在全球AI基礎(chǔ)設(shè)施的電力和冷卻需求持續(xù)膨脹的背景下，這個(gè)證明本身，已經(jīng)足夠重要。