「海底二万里」：国内初の海底データセンターはなぜ海の底に沈むことを選んだのか？

著者: 張玉志

最近のニュース（2023年11月24日）：世界初の商用海底データセンター、その中核設備「海底データキャビン」が海南省陵水で稼働開始しました。設置とデバッグを経て、世界初の商用海底データセンターの第一フェーズが完了しました。

友人の中には、「海底データセンター」とは何なのかと興味を持っている人もいます。海の底の魚を数えるためでしょうか？これは魚とは何の関係もありません。地上には多数のデータセンターがあり、多くの部隊にも独自のデータセンターがあります。いわゆるデータセンターは、ストレージ、コンピューティング、情報処理に使用される超大型コンピュータのようなものです。インターネットサービスの「基盤」とも呼ばれます。今回は、データセンターを海中に建設します。すると友人が、うちのコンピューターは水に濡れると怖いのに、なぜ水に浸す必要があるのか​​と言いました。

水が怖いという方もご安心ください。当社には防水・気密技術があります。ではなぜ水中に置くのでしょうか?最初の、そして最も明らかな利点は、熱放散に役立つことです。家庭のコンピュータにはファンが付いており、データセンターではさらに大きな放熱が求められます。温度が高すぎると、コンポーネントのパフォーマンスが低下し、動作しなくなります。携帯電話が熱くなると自動的にシャットダウンすることがあるのと同じです。地上にあるデータセンターは空調設備によって冷却され稼働していますが、これには大量の電力が消費され、コストがかかり、環境にも優しくありません。今回は水に入れて海水を天然の冷却源として利用します。水は周囲を流れ続けるため、自然に熱が放散されます。また、蛇口で流すのではなく海水を使用するので、淡水資源を占有しません。

さらに、海の下には酸素や塵がなく、常に湿った環境が形成されます。酸素が存在すると酸化が起こりやすくなり、ほこりが存在すると性能に簡単に影響が及ぶ可能性があります。チップの加工は超クリーンな実験室で行われ、海水には塵が含まれず、比較的安定しており、故障が発生しにくいことが分かっています。

誰もが思いつくもう一つの利点は、土地資源の節約です。今では、土地は価値があり、家も価値があり、地上の広い面積を占めていることは誰もが知っています。このスペースを他の用途に使えたら最高ですね。したがって、これを海に埋めておけば、陸地を占有することはなく、海の下には誰も住んでいないので、私たちに影響を与えることもありません。また、自然の防波堤によって守られているため、水中で誰かが被害を与えることは容易ではありません。 「天国と地獄」など、登場人物が怒りのあまりサーバーを壊してしまうような類似のストーリーは、多くの映画で見てきました。今回は海の中ですから、本当に物を壊したいと思っても、ほとんどの人にはそれができないと思います。

すると、何人かの友人が、水の中に入れるのがそんなにいいなら、なぜもっと早く入れなかったのかと言いました。実は、水中に設置することには多くの利点があるものの、技術的な難易度も非常に高いのです。これは、我が国の科学研究者が長年の研究と多くの技術的困難の克服を経て達成したものです。そうでなければ、どうして世界初と言えるのでしょうか?

まず第一に、防水性と気密性が重要です。防水処理をしっかり行う必要がありますが、これは簡単なことではありません。また、腐食を防ぐことも必要です。海水に浸かったものの多くは腐食しやすくなります。たとえば、海水侵食は機械的腐食であり、海水による化学的腐食や電気化学的腐食、生物学的腐食でもあります。 2日以内に腐食して漏れることはありません。私たちが防がなければならないもう一つのことは自然災害です。例えば台風が来て強風や高波が来たら、データセンターは流されてしまうのでしょうか？地震もあります。海底に到達しないとしても、甚大な影響を及ぼす津波を引き起こす可能性があります。電力線は壊れるでしょうか？これらすべてを考慮し、防止する必要があります。そして非常に重大な問題は、水中での維持が難しいことです。地上で何かが壊れた場合、技術者が修理したり部品を交換したりするのは簡単ですが、水中でのメンテナンスは非常に困難です。先ほど私は、他者によって破壊されることは容易ではないと言いましたが、自国民によって守られることも容易ではありません。ニュースで見たところ、データキャビンのベースの設置やケーブルの敷設などの準備作業を含め、設置プロセスは非常に困難で、ダイバーが水中に入って行う作業も多く、非常に困難で危険です。この種の操作は私たちの水中旅行とは異なります。この種の作業では通常、水面での酸素供給が必要になりますが、バックアップとして酸素ボンベも携行されます。潜水深度は30メートル以上とかなり深いため、ダイバーは浮上時に減圧プロセスを経る必要があります。

私たちもニュースで、ダイバーたちがケージに入って潜るシーンを見ました。2人が一緒に潜らなければなりませんでした。多くの友人は「her」という映画を覚えているかもしれません。そして、それを見た後、他の人と一緒にダイビングをする勇気がなくなったと言う人もいます。映画は映画、仕事は仕事であり、一般的に言えば安全は保証できます。しかし、設置とメンテナンスは実は非常に難しいため、遠隔メンテナンスまたはメンテナンスフリーになるように設計する必要があり、設計寿命は比較的長くなければなりません。月に何度も修理することはできません。

ダイバーたちは危険を冒してそれを水中に設置しましたが、それは容易なことではありませんでした。当社の科学研究者も、この水中データセンターの建設を実現するために多くの技術的困難を克服しました。この海底データセンターは、我が国のデジタル経済の発展のための強力なインフラサポートも提供します。

この記事は、科学普及中国星空プロジェクトの支援を受けた作品です。

著者: 張玉志

査読者：中国科学院大学教授 劉 士平

制作：中国科学技術協会科学普及部

制作：中国科学技術出版有限公司、北京中科星河文化メディア有限公司