چین در حرکتی بیسابقه، نخستین مرکز داده زیردریایی تجاری خود را در فاصله ۱۰ کیلومتری سواحل شانگهای راهاندازی میکند. این پروژه ۲۲۳ میلیون دلاری که با انرژی بادی تامین میشود، ادعا میکند تا ۳۰ درصد کمتر از مراکز زمینی برق مصرف کند و بحران آب این صنعت را حل کند.
این تحول در حالی رخ میدهد که مراکز داده سنتی روزانه صدها هزار لیتر آب برای خنکسازی مصرف میکنند و با افزایش تقاضا برای هوش مصنوعی، رقابت شدیدی بر سر منابع آبی در سراسر جهان ایجاد شده است. شرکتهای بزرگ فناوری مراکز خود را در خشکترین نقاط جهان از آریزونا تا خاورمیانه احداث کردهاند، اما حالا چین راهحل متفاوتی ارائه میدهد.
چرا مراکز داده زیردریایی انقلابی هستند؟
بحران آب و انرژی در مراکز سنتی
مراکز داده امروزی با چالش عظیمی روبهرو هستند. این تاسیسات که قلب اینترنت و هوش مصنوعی محسوب میشوند، تقریباً ۴۰ درصد برق خود را صرف خنکسازی میکنند. سرورهای متراکم در این مراکز بهطور مداوم کار میکنند و گرمای زیادی تولید میکنند که میتواند تجهیزات را آسیب برساند.
روش سنتی خنکسازی شامل سرد کردن آب و پاشیدن آن در هوای اطراف سرورها یا تبخیر آن در نزدیکی تجهیزات است. این آب از منابع زیرزمینی، رودخانهها یا حتی فاضلاب بازیافتی تامین میشود.
مزایای خنکسازی طبیعی در اقیانوس
مراکز داده زیردریایی بهجای این روش پیچیده، از آب دریا برای خنکسازی استفاده میکنند. لولههایی آب دریا را از طریق رادیاتورهای نصبشده در پشت قفسههای سرور پمپاژ میکنند تا گرما را جذب و دفع کنند.
شرکت هایلانیون که پشت پروژه شانگهای است، در ارزیابی مشترک با آکادمی فناوری اطلاعات و ارتباطات چین نشان داده که این روش حداقل ۳۰ درصد کمتر از مراکز زمینی برق مصرف میکند.
راز موفقیت چین در فناوری زیردریایی
پیشی گرفتن از مایکروسافت
هسته اصلی پروژه ۲۲۳ میلیون دلاری شانگهای، فناوریای است که مایکروسافت بیش از یک دهه پیش در قالب “پروژه ناتیک” پیشگامی کرد. این شرکت آمریکایی کپسولی به اندازه یک کانتینر حاوی بیش از ۸۰۰ سرور را در عمق ۳۶ متری سواحل اسکاتلند غوطهور کرد.
پس از دو سال، مایکروسافت دریافت که مراکز داده زیردریایی “قابلاعتماد، عملی و از نظر انرژی پایدار” هستند. آزمایش همچنین نشان داد سرورهای کمتری نسبت به مراکز زمینی خراب شدهاند، زیرا محفظه با نیتروژن پر شده و از اکسیژن خورنده محافظت میکند.
سرعت تجاریسازی بینظیر
اما مایکروسافت ظاهراً پروژه ناتیک را کنار گذاشته است. سخنگوی شرکت تنها اعلام کرد که “در حال حاضر مراکز دادهای در آب نداریم، اما همچنان از پروژه ناتیک بهعنوان پلتفرم تحقیقاتی استفاده میکنیم.”
هایلانیون هدف دارد از شرکتهای آمریکایی پیشی بگیرد. اگر پروژه شانگهای موفق باشد، لی لانگپینگ سخنگوی شرکت انتظار دارد با حمایت دولت چین به سمت استقرار گسترده مراکز داده زیردریایی بادی حرکت کنند.
ژانگ نینگ، محقق فوقدکترای دانشگاه کالیفرنیا دیویس متخصص زیرساختهای کمکربن نسل آینده، اشاره میکند هایلانیون از پروژه آزمایشی هاینان در دسامبر ۲۰۲۲ تا عرضه تجاری در کمتر از ۳۰ ماه پیش رفته – “کاری که پروژه ناتیک مایکروسافت هرگز تلاش نکرد.”
۵ نکته کلیدی درباره پروژه شانگهای
ظرفیت و قدرت پردازشی
فاز نخست مرکز داده زیردریایی شانگهای طراحی شده تا ۱۹۸ قفسه سرور در خود جای دهد که میتواند ۳۹۶ تا ۷۹۲ سرور قادر به هوش مصنوعی را در خود جای دهد. این مرکز قرار است در سپتامبر شروع به کار کند.
لی ادعا میکند این مرکز قدرت پردازشی کافی برای تکمیل معادل آموزش GPT-3.5 – مدل زبانی بزرگی که OpenAI در ۲۰۲۲ منتشر کرد – در مدت یک روز را خواهد داشت.
اتصال به نیروگاه بادی دریایی
مرکز داده شانگهای به نیروگاه بادی دریایی نزدیک متصل خواهد شد که قرار است ۹۷ درصد انرژی مورد نیاز آن را تامین کند. این ترکیب انرژی تجدیدپذیر و خنکسازی طبیعی، آن را به یک راهحل کاملاً سبز تبدیل میکند.
البته مرکز شانگهای در مقایسه با مراکز زمینی کوچک است. یک مرکز داده متوسط در چین معمولاً تا ۳۰۰۰ قفسه استاندارد دارد، در حالی که نسخه فوقبزرگ میتواند بیش از ۱۰۰۰۰ قفسه داشته باشد.
هشدارهای زیستمحیطی و امنیتی
تاثیر بر اکوسیستم دریایی
علیرغم مزایای ظاهری مراکز داده زیردریایی، نگرانیهایی خصوصاً درباره تاثیرات زیستمحیطی وجود دارد. محققان مایکروسافت دریافتند کپسول آنها باعث گرمشدن محدود آب دریا شده، هرچند تاثیر محدود بوده است.
اما محققان دیگر میگویند مراکز داده غوطهور میتوانند در طول موجهای گرمای دریایی – دورههایی از دمای غیرعادی بالای اقیانوس – به تنوع زیستی آبزیان آسیب برسانند. در این موارد، آب خروجی از کشتی حتی گرمتر خواهد بود و اکسیژن کمتری خواهد داشت که موجودات آبزی برای بقا نیاز دارند.
آسیبپذیری در برابر حملات صوتی
نگرانی دیگر امنیت است. مطالعه ۲۰۲۴ نشان داد مراکز داده زیردریایی میتوانند توسط صداهای خاصی که از سیستمهای بلندگوی زیرآبی منتشر میشود، تخریب شوند که نگرانیهایی درباره حملات مخرب با استفاده از صوت ایجاد میکند.
در پاسخ به این نگرانیها، هایلانیون میگوید مراکز داده زیردریایی آن “سازگار با محیط زیست” هستند و به ارزیابی انجامشده روی یکی از کپسولهای آزمایشی خود در رودخانه مروارید چین جنوبی در ۲۰۲۰ اشاره میکند. لی میگوید: “گرمای منتشرشده توسط مرکز داده زیردریایی باعث افزایش دمای کمتر از یک درجه در آب اطراف شد و عملاً هیچ تاثیر قابلتوجهی نداشت.”
مفهوم مرکز داده زیردریایی بهنظر در خارج از چین نیز محبوبیت رو به رشدی دارد. کشورهایی از جمله کره جنوبی نیز برنامههایی برای دنبال کردن آنها اعلام کردهاند، در حالی که ژاپن و سنگاپور مراکز دادهای را که بهجای غوطهوری روی سطح اقیانوس شناور هستند، بررسی میکنند.
ژانگ میگوید اینکه آیا سایر مناطق ساحلی وارد این روند خواهند شد، کمتر به امکانپذیری فنی و بیشتر به اینکه چقدر سریع اپراتورهای بالقوه میتوانند سوالات نظارتی، اکولوژیکی و زنجیره تامین را که “چین اکنون در مقیاس بزرگ با آنها دست و پنجه نرم میکند” حل کنند، بستگی دارد.
این نوآوری چینی ممکن است الگویی برای آینده صنعت فناوری باشد، جایی که پایداری زیستمحیطی و کارایی انرژی اولویتهای اصلی محسوب میشوند. اما آیا سایر کشورها قادر خواهند بود با سرعت چین در این حوزه رقابت کنند؟