由钢筋混凝土制成的无聊数据中心已不再流行，IT公司正试图将它们放在水上或水下。 关于空间数据中心的传言–我们无法摆脱这种技术上的美丽现象。
对计算资源需求的快速增长已导致大量数据中心的建设。 安装在其中的设备消耗兆瓦的电能并产生热量。 主要问题是能源效率，这在房屋建造之初就没有人想到过：今天，工程师们正在提高每个机架的功率密度，降低PUE（总能耗与IT设备能耗的比率），并从事其他技术萨满主义。 行业领导者越来越多地寻求创新解决方案。 今天，我们将尝试弄清楚在这个过程中还有什么-小说或疯狂。
太空数据中心
从地球上运送货物的成本很高，随着雇用合格人员到轨道服务设备会出现问题，数据传输会遇到困难-卫星通信无法实现像光纤线路这样的短响应时间。 空间辐射存在问题，必须从中保护敏感的电子设备。 有趣的是，利用IT铁在太空中产生的热量比在地球上要难得多。 业余爱好者称它为冷，但空间很空，除了不同原子的含量微不足道，电磁辐射和各种基本粒子。 真空不会传导热量，因此将其排放到外部环境的唯一方法是电磁辐射，即巨大的加热辐射器会在红外范围内发光。
尽管如此，发烧友还是建议将数据中心放置在太空中，尽管毫瓦容量是不可能的。 在太空探索者中，有许多阴谋论的支持者-有一种观点认为，轨道上的数据将不会提供给政府和其他爬行动物（我们将讨论爬行动物）。 2016年，来自洛杉矶的Cloud Constellation积极削减了投资者，并承诺到2019年将整个PB的数据放入自己的卫星服务器和通信卫星网络中。 截止日期已经到来，但没有提及一个轨道小组。 这并没有阻止Cloud Constellation 在2018年筹集1亿美元 。
StartX ConnectX计划发射一个卫星网络来存储地球上的加密钱包和其他私人数据，英国航天局已拨款超过400万英镑在太空中创建示范超级计算机。 现在谈论其他世界还为时过早：人类几乎不向那里发送自动探测，这是什么样的数据中心？ 还有，如果从火星到地球的无线电信号从3分钟到22分钟不等，这取决于行星的相对位置，那么为什么需要它们呢？ 不太疯狂的选择主要在空间通信领域提供，但是到目前为止，如果您还不算初创公司的未实现预测，那么地外数据中心仍然是很棒的选择。
在水上和水下
我们将从无空气的海洋深入到海洋的深处：去年夏天，微软开始了Natick项目的第二阶段 ，其目标是创建模块化的水下数据中心。 自2013年以来，已经进行了潜水服务器的实验，并在2018年将一个海运集装箱的原型降低到了苏格兰沿海的底部。 它包含12个机架，其中安装了864台服务器。 从理论上讲，从大城市附近的此类模块组装功能强大的数据中心可能比在陆地上便宜。 水的特征在于高导热性和高热容，因此简化了冷却问题。 利用数据传输通道，也不会遇到困难，用于海洋光纤线路铺设的技术早已得到解决。
工程师在法国海军集团（Naval Group）测试Project Natick项目服务器和冷却系统。 图片：news.microsoft.com
此外，Microsoft还提出了使用可再生能源为IT负载供电的想法：潮汐涡轮机，波浪能转换器，甚至是岸上安装的风力涡轮机。 并非没有问题：海洋相当潮湿，电子设备不喜欢潮湿。 显然，数据中心模块必须紧密且具有容错能力，它们必须长时间不维护地工作。 为了防止腐蚀，容器的内部将充满氮气。
来自Google的家伙没有潜入深处，但他们充满自信地游泳。 确实，到目前为止，在Internet上：图片和视频。 在船上放置数据中心的想法通常并不是什么新鲜事，它已经在互联网上以各种形式出现了10年之久。有人被限制在海上的驳船上，另一些人则希望在中性水域航行，以免对不同国家的法律有任何疑问。 您可以回想起来自美国的Nautilus Data Technologies公司，该公司开发了浮动数据中心的原型。 Google工程师一直在解决这个问题很长时间，但是后来公司对海上旅行的想法感到冷漠。 这并没有阻止她在2017年为风筝驱动的数据中心申请专利。 这些原始设备也必须发电。
这里的主要思想与潜水服务器的思想相同-使用海水进行冷却。 同时，数据中心仍处于服务状态，总体来说还不错。 很难说这样的项目多么有前途，但是在当前人类发展水平上，它们是完全可行的。 浮动数据中心可用于例如海洋气候温暖且缺乏建设用地的国家。 此外，这是处置旧船的好方法。
北极的自然冷却
我们将从深海回到陆地，看看经典的数据中心。 考虑到每机架功率密度增加的趋势以及大型IT公司在所谓的 在超大规模计算中，散热问题变得越来越严重。 在某种程度上，可以通过模式降低能耗，提高IT设备可接受的程度，但是传统工程基础架构的功能（冷却和不间断电源）可能占用数据中心能耗的30％至50％。 同时，主要支出项目-使用功能强大的空调压缩机。 尝试通过应用现有的自然冷却方案（freecooling）之一至少部分放弃它们是一个合乎逻辑的决定。
如果您不深入研究技术细节，则有两种选择：在冬季，使用外部空气对机房进行单回路直接冷却，并在其中进行部分再循环；在机房和换热设备中进行空气再循环的双回路系统。 在第一种情况下，来自热区的热空气被释放到大气中，来自街道的清洁空气被送入冷区。 有时也必须将其干燥或弄湿，并且过滤器需要定期更换。 如果外面太冷，则会启动部分再循环。
第二种方案假定存在两个开路：数据中心在内部循环，而外部空气则输送到外部。 传热发生在再生设备中。 也许还有其他选择，我们将重点介绍最有趣的-旋转热交换器，也称为京都冷却系统。 其工作原理非常简单：大型金属轮缓慢旋转并将热量从内部电路传递到外部。
不幸的是，由于对外部温度的严格要求，全年都不能使用自然冷却：如果温度过高，则会自动打开人工制冷设置。 在北部地区，如果采用全年平均指标，则使用自然冷却可使您最多将80％的时间关闭。 最高效的旋转式热交换器可以将冷却系统的能耗份额降低到数据中心总能耗的5–7％，这是一个极好的结果。
另一个合乎逻辑的举措是将数据中心迁移到高纬度地区。 las，它只能部分起作用。 北极的数据中心由于其建设和运营方面的大量困难而没有特别扎根。 在远离文明的地区，电源和通信渠道以及合格人员的可用性都存在问题-很少有专家愿意扭转北极熊的尾巴。 有趣的是，由于空气太干，自然冷却系统中的自然冷却也很昂贵。 如果不弄湿，电子组件上会积聚强大的静电荷。 当然，公司正在尝试在北部地区建立数据中心，但它们并没有爬上极地冰，仍然偏爱大城市附近。
我们温暖房子，而不是气氛
数据中心产生的热量被排放到大气中，当热量变得过多时，人们开始考虑将副产品用于和平目的。 有用的热回收的想法是显而易见的，但是由于需求不稳定以及许多其他原因，因此不太容易实现。 由于街道上的高温，夏季最容易出现制冷问题，而那时，人们对热量的需求最小。 尽管如此，西方有很多类似的项目，其中之一是由Yandex发起的。 她的数据中心正在为一个芬兰小镇供暖 。
总结与结论
如果我们忽略高尚的想法，那么数据中心的建设和运营将是企业希望减少的巨额资金和运营成本。 在这里，我们立即放弃宇宙主题，因为它与可预见的未来支出减少不相容。 海上项目是可能的，但它们尚未从萌芽阶段出现。 事实证明，降低成本的唯一真正方法是改善传统数据中心。 首先，通过使用自然冷却和有益的热量回收来提高能源效率。 在未来的几年中，这是房屋建筑发展的主要趋势，然后科学家和工程师可以给我们带来一些平淡无奇的东西-科幻小说有时成为现实。