原創(chuàng ):是時(shí)候重新關(guān)注海底數據中心了

  ICC訊 2022年12月，全球首套商用海底數據中心陸地完工，其核心裝備“海底數據艙”在海南三亞市陵水縣進(jìn)入海上安裝階段，預計2023年初投入使用。與此同時(shí)，由中國通信工業(yè)協(xié)會(huì )正式發(fā)布的《水下數據中心設計規范》團體標準將在2023年1月1日正式實(shí)施，內容涉及我國水下數據中心的設計、建設、運維各個(gè)環(huán)節。相對于陸上數據中心，海底數據中心具備有效節約土地、電力、投入成本等特點(diǎn)。因此，近年來(lái)開(kāi)始受到越來(lái)越多的關(guān)注，我國沿海多地都陸續推出了海底數據中心規劃。

  海底數據中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)UDC)是將服務(wù)器等IT設施安裝在海底密封的壓力容器中，用海底復合纜供電、并將數據回傳至互聯(lián)網(wǎng)的數據中心,簡(jiǎn)單而言，UDC是放在水下密封壓力容器中的IDC。

UDC示意圖

  2021年以來(lái)，國家發(fā)改委、工信部等部門(mén)先后出臺了《貫徹落實(shí)碳達峰碳中和目標要求推動(dòng)數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規劃》等，鼓勵探索利用河湖、海洋等優(yōu)勢資源，建設利用自然冷源散熱的數據中心，充分發(fā)揮氣候水文和地形地貌等自然條件天然優(yōu)勢，因地制宜促進(jìn)數據中心節能降耗。例如，沿海多省市計劃開(kāi)展UDC項目，海南省、山東省、廣東省、廈門(mén)市等提出的海洋經(jīng)濟發(fā)展“十四五”規劃明確提出支持UDC等基礎設施建設，海底數據中心迎來(lái)發(fā)展機遇，注重自然環(huán)境成為數據中心選址的重要考慮因素。

  圖表 1 部分沿海省市發(fā)布政策支持UDC的建設

  即將商用的海底數據中心

  早在2014年微軟開(kāi)始探索海底數據中心，啟動(dòng)了納提克項目，開(kāi)啟了海底數據中心的征程。并在2020年9月公布了測試結果：海底數據中心故障率是陸地同等規模的云計算單元的八分之一，可靠性極高。

  而國內海底數據中心起步相對較晚，2020年8月，國內企業(yè)北京海蘭信數據科技股份有限公司聯(lián)合聯(lián)想、中通服、奇安信、海南移動(dòng)等公司宣布在海南自貿港建設海底數據中心項目。2021年12月，全國首個(gè)商用海底數據中心落戶(hù)海南三亞，項目總投資56億元，計劃分為三期完成100個(gè)數據艙布放和岸站建設。目前該項目正在安裝階段，預計2023年年初投入運行。

  圖表 2 傳統數據中心與海底數據中心的對比

  海底數據中心建設成本更低

  從陸上新建數據中心項目成本來(lái)看，主要包括建設期的一次性投入成本和長(cháng)期運營(yíng)成本兩個(gè)方面。新建數據中心項目的一次性投入成本是指數據中心開(kāi)發(fā)建設過(guò)程中企業(yè)需要投入的一次性費用，一般分為開(kāi)發(fā)成本和開(kāi)發(fā)期間費用，如下表所示。

  圖表 3 新建數據中心項目成本費用

  海底數據中心也不例外，建設成本主要包括：項目用地、數據倉、機電采購等費用。

  我們知道數據中心用地一般為工業(yè)用地或倉儲用地，另外商業(yè)用地、科研用地等也可以用來(lái)建設小規模的數據中心，這主要是依據土地所在地政府的相關(guān)規定，以及工業(yè)用地的土地價(jià)格。國內的海底數據中心，比如海蘭信海底數據中心地下空間的使用就屬于科研用地。

  據悉，海蘭信以8429萬(wàn)元取得海底數據中心項目(陵水黎族自治縣2022-18號宗地)土地使用權，該宗地地上土地使用權面積40.6畝(用途為旅館用地)，出讓價(jià)為7447萬(wàn)元;地下空間使用權面積30畝(用途為科研用地)，出讓價(jià)為982萬(wàn)元。地下空間出讓價(jià)為37.3萬(wàn)元/每畝，與核心城市動(dòng)輒每畝幾百萬(wàn)相比，土地成本較低。

  該宗地為陵水黎族自治縣首宗地下空間使用權的出讓?zhuān)彩鞘鬃诘厣贤恋厥褂脵?地下空間使用權相結合的出讓。陵水土地使用權分層出讓是加強城市地下空間開(kāi)發(fā)利用管理的首宗成功案例，有效提升了土地的空間利用效率，這種模式也為沿海地區發(fā)展海底數據中心提供了參考。

  天然冷源的利用是數據中心選址的重要方向

  數據中心的選址不僅關(guān)系到企業(yè)業(yè)務(wù)的持續運營(yíng)，還關(guān)系到企業(yè)能否可持續發(fā)展，所以，數據中心建設選址對于企業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。目前來(lái)看，“雙碳”政策實(shí)施以來(lái)，北上廣深等核心城市PUE政策趨緊，企業(yè)在數據中心在選址時(shí)，一般會(huì )選擇溫度更低區域，同時(shí)需滿(mǎn)足當地PUE要求。如張北(騰訊、阿里巴巴)、湖邊(阿里巴巴千島湖數據中心)、山洞中(騰訊貴安七星項目);放眼國際亦是如此，如北極圈(Facebook)、海底數據中心(微軟)、海上漂浮數據中心(Google)等。

  隨著(zhù)“雙碳”政策的實(shí)施，充分利用自然環(huán)境成為綠色數據中心建設選址關(guān)注點(diǎn)，其中海底數據中心通過(guò)在海中快速部署數據中心，利用海水龐大流量作為冷卻資源，為靠近海域地區的客戶(hù)提供快速、低延時(shí)服務(wù)。經(jīng)測試，海底數據中心(UDC)年均PUE比傳統IDC機房更低，耗電量大幅低于傳統數據中心，有效降低能耗成本。

  海底數據中心能耗更低

  數據中心制冷系統是除IT設備以外能耗占比最大的部分，目前常用的制冷技術(shù)包括風(fēng)冷、液冷等方案，隨著(zhù)數據中心能耗政策的趨緊，IDC傳統制冷系統如風(fēng)冷空調、冷凍水等方案面臨轉型，而海底數據中心通過(guò)與海水進(jìn)行熱交換，利用流動(dòng)海水對IT設施進(jìn)行散熱且能耗更低。

  圖表 5 各類(lèi)數據中心解決方案PUE對比

數據來(lái)源：工信部、海蘭信

  海底數據中心的高功率密度、綠色節能、低成本、高可靠性等優(yōu)勢有望引領(lǐng)數據中心基礎設施的變革，同時(shí)，海底數據中心是實(shí)現綠色化發(fā)展的重點(diǎn)路徑之一，有利于數據中心直接實(shí)現“碳中和”，成為數據中心行業(yè)的新范式。