中国将数据中心沉入海底以保持冷却

中国正通过将驱动人工智能的海底数据中心作为替代冷却方案，在该领域领先全球

为促进经济增长，中国正大力押注人工智能 、 云计算等数字技术——其中关键举措就是快速建设数据中心以提升算力。但这些庞大的服务器集群消耗着日益增长的能源 ，每座数据中心每天需循环使用数十万加仑的水来带走设备产生的热量。

这意味着这些设施——无论在中国还是其他国家——将日益与人类生存直接相关的水资源需求形成竞争 ，从农业灌溉到日常饮水。根据非营利记者组织 SourceMaterial 与《卫报》的联合调查 ，许多企业将数据中心选址在全球最干旱的地区 ，包括亚利桑那州、西班牙部分地区和中东，因为干燥空气能降低设备受潮损坏的风险。为部分解决水资源问题，中国正将数据中心建在最湿润的地方：海洋。今年六月，中国在距上海海岸约六英里处开建全球首个风电海底数据中心，上海正是中国人工智能枢纽城市之一。[延伸阅读： 谷歌 AI 回答的环境成本有多高？]

“中国这一雄心勃勃的举措标志着向低碳数字基础设施的 bold 转型，可能影响全球可持续计算的行业标准，”能源智库 Ember 分析师 Shabrina Nadhila 表示，她长期从事数据中心研究。

数据中心冷却之道

数据中心为企业存储信息并进行复杂运算，随着企业自动化程度不断提高，这类需求正持续攀升。这些设施消耗大量电力和水资源 ——因其服务器需不间断密集运转，同时产生废热副产物，可能损坏设备并摧毁数据，因此需要持续冷却。

普通数据中心约 40%的电力消耗用于冷却。其中大部分能量用于冷冻水 ，这些水被雾化喷入服务器周围循环的空气中，或在其附近蒸发以降低温度。冷却水可来自地下水、附近河流溪流或再生废水。

相反，海底数据中心通过管道将海水泵入服务器机架背面的散热器，吸收热量并将其带走。负责上海海底数据中心的海兰云公司（有时被称为 HiCloud）表示，与中国信息通信研究院联合开展的评估显示，得益于自然冷却，该项目比陆地数据中心至少节省 30%的电力消耗。

海兰云发言人李浪平表示，上海数据中心还将接入附近的海上风电场，该风电场预计将为其提供97%的能源。

李浪平称，该项目一期工程计划部署 198 个服务器机柜，可容纳 396 至 792 台支持人工智能的服务器，预计将于 9 月投入运营。他补充说，其算力预计可在一天内完成相当于训练 GPT-3.5（OpenAI 于 2022 年发布并用于微调 ChatGPT 的大语言模型）的工作量。不过与常规陆基数据中心相比，海兰云上海中心的规模较小：中国中型数据中心通常拥有多达 3000 个标准机柜，超大型数据中心则可容纳超过 1 万个机柜。

《中国通过海底数据中心推动人工智能繁荣 | 科学美国人》 超越美国

海兰云斥资2.23亿美元在上海布局的核心技术，源于微软十多年前启动的”纳蒂克”项目。当时该公司将一个装载800多台服务器的集装箱大小胶囊舱沉入苏格兰海岸117英尺深的海底。两年后打捞上岸时，微软发现水下数据中心”运行可靠、实用且能源利用可持续”。

微软在2020年的新闻稿中表示，由于容器采用密封充氮设计（氮气腐蚀性低于氧气），相比陆地数据中心，该实验舱内服务器损坏率更低。公司还指出，无人环境使设备避免了在陆地数据中心可能遭遇的物理接触或移动损伤。

但据报道，微软已搁置”纳蒂克项目”。该公司发言人未回应项目是否终止的询问，仅提供声明称：”虽然我们目前没有水下数据中心，但将继续将纳蒂克项目作为研究平台，探索、测试和验证关于数据中心可靠性与可持续性的新理念。”

海兰云志在超越美国企业：若上海项目成功，李俊预期在政府支持下，该公司将借势大规模部署离岸风电驱动的海底数据中心。

加州大学戴维斯分校博士后研究员张宁（专攻新一代低碳基础设施研究）指出，海兰云从2022年12月海南试点到商业推广仅用不到30个月——”这是微软纳蒂克项目从未尝试过的速度”。

环境问题

尽管海底数据中心具有明显优势，但仍存在一些担忧——尤其是对潜在环境影响的忧虑。微软研究人员发现他们的舱体导致周边海域出现局部升温，但影响范围有限。”距离 Natick 装置仅数米的下游水域温度最多只会升高千分之几度，”他们写道。

但也有研究人员指出，在海洋热浪（海水温度异常升高的时期）期间，水下数据中心可能危害水生生物多样性。一篇 2022 年的论文称，这种情况下船舶排出的冷却水温度会更高，且所含水生生物生存所需的氧气会更少。

另一个值得关注的问题是安全性。2024 年的一项研究发现，海底数据中心可能被水下扬声器系统发出的特定噪音破坏，这引发了利用声音进行恶意攻击的担忧。

针对这些担忧，海兰云表示其海底数据中心”对环境友好”，并援引2020年在中国南方珠江对其一个测试舱进行的评估结果。”海底数据中心散发的热量导致周围水温上升不到1摄氏度，”李表示，”实际上几乎没有造成任何实质性影响。”

海底数据中心的概念似乎在中国以外也日益受到青睐。包括韩国在内的多个国家已宣布相关建设计划，而日本和新加坡则正在考虑建造漂浮在海面上的数据中心。

张表示，其他沿海地区是否会投身这一潮流，与其说取决于技术可行性，不如说取决于潜在运营商能以多快速度解决监管、生态和供应链问题——”中国目前正在大规模应对这些问题”。