Китай опережает остальной мир в погружении центров обработки данных, которые питают искусственный интеллект, в океан в качестве альтернативного способа сохранить их в прохладном состоянии
Для роста своей экономики Китай делает большие ставки на искусственный интеллект, облачные вычисления и другие цифровые технологии — и большая часть этой ставки связана с быстрым строительством центров обработки данных для увеличения вычислительной мощности. Но эти огромные скопления серверов потребляют все больше энергии, и каждый из них использует сотни тысяч галлонов воды в день, чтобы отводить выделяемое ими тепло.
Это означает, что эти объекты&в Китае и за его пределами — спрос на воду, напрямую связанный с выживанием человека, от сельского хозяйства до ежедневного питья, будет все более возрастать. Согласно исследованию, проведенному некоммерческой журналистской организацией SourceMaterial и газетой Guardian, многие компании разместили свои дата-центры в самых засушливых регионах мира, включая Аризону, некоторые районы Испании и Ближний Восток, потому что сухой воздух снижает риск повреждения оборудования из-за влажности./i>. Отчасти для решения проблем, связанных с водой, Китай в настоящее время возводит центр обработки данных в самом влажном месте на земле — в океане. В июне этого года началось строительство подводного центра обработки данных, работающего на ветряных двигателях, примерно в шести милях от побережья Шанхая, одного из центров искусственного интеллекта в Китае. [Подробнее: Во что обходятся окружающей среде ответы Google на запросы ИИ?]
Амбициозный подход Китая свидетельствует о смелом переходе к низкоуглеродной цифровой инфраструктуре и это может повлиять на глобальные нормы в области устойчивых вычислений», — говорит Шабрина Надхила, аналитик аналитического центра Ember, специализирующегося на энергетике, которая занималась исследованиями центров обработки данных.
О поддержке научной журналистики
Если вам понравилась эта статья, подумайте о том, чтобы поддержать нашу журналистскую деятельность, отмеченную наградами, подписавшись на нее. Приобретая подписку, вы помогаете обеспечить будущее впечатляющих историй об открытиях и идеях, формирующих наш современный мир.
Поддержание прохлады в центрах обработки данных
Центры обработки данных хранят информацию и выполняют сложные вычисления для предприятий, чья растущая автоматизация неуклонно увеличивает такие потребности. Эти объекты потребляют огромное количество электроэнергии и воды, поскольку их серверы работают без перерыва и в непосредственной близости друг от друга, а также выделяют избыточное тепло в качестве побочного продукта, который может повредить оборудование и уничтожить данные. Поэтому их необходимо постоянно охлаждать.
Примерно 40 процентов электроэнергии, потребляемой обычным дата-центром, идет на эти цели. Большая часть этой энергии используется для охлаждения воды, которая распыляется в воздух, циркулирующий вокруг серверов, или испаряется рядом с ними, снижая их температуру. Что вода может поступать из метро, из ближайших рек или ручьев, либо из вторичного сточных вод.
<источника Media="(мин-ширина: 0px)" srcSet="https://static.scientificamerican.com/dam/m/44c7443cb0867c40/original/Data-center-graphic.jpg?m=1752611556.454&w=1000 1000Вт, https://static.scientificamerican.com/dam/m/44c7443cb0867c40/original/Data-center-graphic.jpg?m=1752611556.454&w=1200 1200Вт, https://static.scientificamerican.com/dam/m/44c7443cb0867c40/original/Data-center-graphic.jpg?m=1752611556.454&w=1350 1350w, https://static.scientificamerican.com/dam/m/44c7443cb0867c40/original/Data-center-graphic.jpg?m=1752611556.454&w=2000 2000Вт, https://static.scientificamerican.com/dam/m/44c7443cb0867c40/original/Data-center-graphic.jpg?m=1752611556.454&w=600 600Вт, https://static.scientificamerican.com/dam/m/44c7443cb0867c40/original/Data-center-graphic.jpg?m=1752611556.454&w=750 750 Вт https://static.scientificamerican.com/dam/m/44c7443cb0867c40/original/Data-center-graphic.jpg?m=1752611556.454&w=900 900 Вт" размеры="(мин-ширина: 2000 Пикс.) 2000 Пикс., (мин-разрешение: 3dppx) 50vw, (мин-разрешение: 2dppx) 75vw, 100vw"/>
<п class="" данные-блок="sciam/п."а не подводных центров обработки данных использовать трубы для перекачки морской воды через радиатор на задней части серверных стоек, чтобы поглощать тепло и уносят ее. Компания Hailanyun, которую иногда называют HiCloud и которая стоит за шанхайским дата-центром, утверждает, что оценка, проведенная совместно с Китайской академией информационных и коммуникационных технологий, показывает, что ее проект потребляет как минимум на 30 процентов меньше электроэнергии, чем наземные центры обработки данных, благодаря естественному охлаждению.
Шанхайский центр также будет подключен к расположенной неподалеку морской ветряной электростанции, которая будет обеспечивать 97 процентов его энергии, говорит представитель Hailanyun Ли Ланпин.
Первая фаза проекта рассчитана на 198 серверных стоек — этого достаточно для размещения от 396 до 792 серверов с поддержкой искусственного интеллекта — и планируется начать эксплуатацию в сентябре, — говорит Ли. Ожидается, что он обеспечит достаточную вычислительную мощность для выполнения эквивалента обучающего GPT-3.5 — большой языковой модели, которую OpenAI выпустила в 2022 году и использовала для точной настройки ChatGPT — в течение одного дня, добавляет он. Тем не менее, шанхайский центр Hailanyun невелик по сравнению с типичным наземным центром: среднемасштабный центр обработки данных в Китае обычно имеет до 3000 стандартных стоек, в то время как сверхмасштабная версия может содержать более 10 000.
Обгоняя США
В основе шанхайского гамбита Хайланьюня стоимостью 223 миллиона долларов лежит технология, впервые внедренная Microsoft более десяти лет назад в рамках проекта Project Natick, в рамках которого компания погрузила капсулу размером с транспортный контейнер, вмещающую более 800 серверов, на глубину 117 футов от поверхности у берегов Шотландии. После того, как два года спустя подняли капсулу,Microsoft обнаружила, что подводные центры обработки данных «надежны, практичны и экономно расходуют энергию».
В результате эксперимента также было обнаружено меньшее количество вышедших из строя серверов по сравнению с наземными центрами обработки данных, поскольку судно было изолированный и заполненный азотом, который менее агрессивен, чем кислород, говорится в пресс-релизе Microsoft за 2020 год. Отсутствие людей также означало, что оборудование избегало физических контактов или перемещений, которые в противном случае могли бы привести к его повреждению в наземном центре, говорится в сообщении компании.
<источника Media="(мин-ширина: 0px)" srcSet="https://static.scientificamerican.com/dam/m/7601edd2326825b1/original/Data-center-3.jpg?m=1752611589.298&w=1000 1000Вт, https://static.scientificamerican.com/dam/m/7601edd2326825b1/original/Data-center-3.jpg?m=1752611589.298&w=1200 1200Вт, https://static.scientificamerican.com/dam/m/7601edd2326825b1/original/Data-center-3.jpg?m=1752611589.298&w=1350 1350w, https://static.scientificamerican.com/dam/m/7601edd2326825b1/original/Data-center-3.jpg?m=1752611589.298&w=2000 2000Вт, https://static.scientificamerican.com/dam/m/7601edd2326825b1/original/Data-center-3.jpg?m=1752611589.298&w=600 600Вт, https://static.scientificamerican.com/dam/m/7601edd2326825b1/original/Data-center-3.jpg?m=1752611589.298&w=750 750 Вт https://static.scientificamerican.com/dam/m/7601edd2326825b1/original/Data-center-3.jpg?m=1752611589.298&w=900 900 Вт" размеры="(мин-ширина: 2000 Пикс.) 2000 Пикс., (мин-разрешение: 3dppx) 50vw, (мин-разрешение: 2dppx) 75vw, 100vw"/>
<п class="" данные-блок="sciam/пункте">но Microsoft, как сообщается, отложил проект в Натике. Представитель компании не ответил на вопросы о том, был ли прекращен проект. Вместо этого они сделали заявление: «Хотя в настоящее время у нас нет центров обработки данных на воде, мы продолжим использовать Project Natick в качестве исследовательской платформы для изучения, тестирования и подтверждения новых концепций надежности и устойчивости центров обработки данных».
Компания Hailanyun стремится обогнать американские компании: в случае успеха шанхайского проекта Ли ожидает, что его компания станет трамплином для крупномасштабного развертывания морских ветряных подводных центров обработки данных при поддержке китайского правительства.
Экологические проблемы
Несмотря на очевидные преимущества подводных центров обработки данных, остаются некоторые опасения — особенно по поводу потенциального воздействия на окружающую среду. Исследователи Microsoft обнаружили, что их модуль вызвал некоторое локальное потепление в море, хотя воздействие было ограниченным. «Вода в нескольких метрах ниже по течению от судна Natick стала бы теплее максимум на несколько тысячных градуса», — написали они.
Но другие исследователи говорят, что затопленные центры обработки данных могут нанести ущерб водному биоразнообразию во время морской жары — периода необычно высоких температур океана. В таких случаях вода, выходящая из сосуда, была бы еще теплее и содержала бы меньше кислорода, необходимого водным существам для выживания, говорится в документе, опубликованном в 2022 году.
<источника Media="(мин-ширина: 0px)" srcSet="https://static.scientificamerican.com/dam/m/8f2192fd5bad56c/original/Data-center-2.jpg?m=1752611620.837&w=1000 1000Вт, https://static.scientificamerican.com/dam/m/8f2192fd5bad56c/original/Data-center-2.jpg?m=1752611620.837&w=1200 1200Вт, https://static.scientificamerican.com/dam/m/8f2192fd5bad56c/original/Data-center-2.jpg?m=1752611620.837&w=1350 1350w, https://static.scientificamerican.com/dam/m/8f2192fd5bad56c/original/Data-center-2.jpg?m=1752611620.837&w=2000 2000Вт, https://static.scientificamerican.com/dam/m/8f2192fd5bad56c/original/Data-center-2.jpg?m=1752611620.837&w=600 600Вт, https://static.scientificamerican.com/dam/m/8f2192fd5bad56c/original/Data-center-2.jpg?m=1752611620.837&w=750 750 Вт https://static.scientificamerican.com/dam/m/8f2192fd5bad56c/original/Data-center-2.jpg?m=1752611620.837&w=900 900 Вт" размеры="(мин-ширина: 2000 Пикс.) 2000 Пикс., (мин-разрешение: 3dppx) 50vw, (мин-разрешение: 2dppx) 75vw, 100vw"/>
<п class="" данные-блок="sciam/пункте">еще одна проблема заключается в безопасности. Исследование, проведенное в 2024 году, показало, что подводные центры обработки данных могут быть разрушены определенными шумами, издаваемыми подводными акустическими системами, что вызывает опасения по поводу вредоносных атак с использованием звука.
В ответ на такие опасения компания Hailanyun заявляет, что ее подводные центры обработки данных «безвредны для окружающей среды», ссылаясь на оценку, проведенную на одном из ее испытательных стендов в Жемчужине южного Китая Река в 2020 году. «Тепло, рассеиваемое подводным дата-центром, вызвало повышение температуры окружающей воды менее чем на один градус», — говорит Ли. «Это практически не оказало существенного воздействия».
Концепция подводных центров обработки данных, похоже, приобретает все большую популярность за пределами Китая. Страны, включая Южную Корею, также объявили о планах по их внедрению, в то время как Япония и Сингапур рассматривают возможность создания центров обработки данных, которые плавали бы на поверхности океана.
Чжан говорит, что то, присоединятся ли другие прибрежные районы к этой тенденции, зависит не столько от технической осуществимости, сколько от того, насколько быстро потенциальные операторы смогут решить вопросы регулирования, экологии и цепочки поставок, которые «»Китай сейчас принимает масштабные меры».
