2013年，还在美国海军潜艇上工作的微软员工SeanJames在一次微软ThinkWeek活动上提出了一个想法：
　　
　　能否将数据中心放到水下？
　　
　　这个看似疯狂的想法一经提出，便引起了时任微软研究院特殊项目主管NormWhitaker的关注，Norm随即组建团队研究这一想法的可行性，2014年年底，ProjectNatick在微软研究院内部立项。
　　
　　次年，这个项目在微软内部受到高层重视并被迅速推进，仅仅用了三个月的时间就研发出了部署在海底的数据中心，第一个海底数据中心随即被部署到了加州海域进行测试。
　　
　　当时微软还为这个数据中心配备了一个潜水员，每月进行一次例行检查。
　　
　　为什么微软会如此重视这个看似疯狂的计划？
　　
　　其中缘由在于，世界各国发达城市多为沿海城市，这些沿海城市聚集了全球超过半数的人口以及网络需求，这些网络需求都需要数据中心来支撑。
　　
　　一个常识是，200米以下深海中水温常年保持在5度以下，这意味着“将数据中心放入海底能省去一笔可观的冷却费”，也意味着数据中心能够更好地在人口密集、网络需求密集的沿海城市生存下去。
　　
　　对于当时正在向云转型的微软来说，海底数据中心有着不小的诱惑力。
　　
　　01微软的纳蒂克计划
　　
　　微软的纳蒂克（Natick）计划是在2016年对外公开的，彼时，这一计划第一阶段测试任务已经完成，装在圆柱形容器中的数据中心被微软从加州海域重新带回到微软园区中进行进一步分析。
　　
　　2013年，那时的SeanJames还在美国海军潜艇上工作，三年潜艇上的工作经历让他意识到了当时的技术手段已经完全可以将复杂的电子设备布设在海底，再加上他在微软数据中心超过10年的工作经验，自然而然将二者联系在了一起。
　　
　　在一次微软ThinkWeek活动上，Sean提出了“海底数据中心”的想法。
　　
　　什么是海底数据中心？
　　
　　一个贴切的解释是：海底数据中心是安放在海底密闭压力容器中、通过海底复合电缆供电并回传数据至互联网的数据中心。
　　
　　微软最初为数据中心设计了一个高3米、直径2米的圆柱形容器，为了便于容器中的服务器散热，微软还为这个容器注入了加压氮气，2015年8月，这个被命名为LeonaPhilpot的首个海底数据中心被运送到了加州，开始了为期4个月的水下测试。
　　
　　这是人类第一次真正意义上直接尝试在海底部署数据中心，不过，却不是第一次尝试直接通过环境来为数据中心降温。
　　
　　众所周知，高能耗是数据中心的原罪。我国数据中心年耗电量在社会用电中占比约为2%，这意味着每年有近1000亿度电被数据中心吃掉。
　　
　　数据中心作为耗电大户，在消耗电能时还会附带产生大量热量，将这些热量传出去通常又需要消耗不少电，如何解决好散热问题就成了数据中心一个至关重要的问题。
　　
　　为了解决这个问题，互联网巨头们尝试过各种办法。
　　
　　Facebook在瑞典尝试过利用当地低温环境节省数据中心散热成本，谷歌在芬兰哈米纳尝试过利用芬兰湾的海水为数据中心制冷，阿里在2015年也尝试过用千岛湖湖水为数据中心制冷。
　　
　　清华大学李震教授指出，数据中心之所以有一半的耗电量用在了将热量传出去这件事儿上，是因为热传导是有阻力的，解决这个问题有两个思路，一个是制造大的温差，另一个是减少传热过程中的阻力。
　　
　　“海底数据中心”想法的提出，依据正是前者。
　　
　　如果放在两年前，Sean提出的这个想法在微软内部或许很快就会被其他项目淹没，毕竟，微软早年间以操作系统起家立命，海底数据中心和Windows看似没有太多的交集。好在，这一年微软有了不一样的想法。
　　
　　2014年2月，微软任命SatyaNadella为新任CEO，随之而来的是大刀阔斧的转型之路。Satya操刀的微软转型一个重要决策是「弱化Windows业务，提升云服务地位」，也是在这时，Sean和他的“海底数据中心”想法很快就得到了高层重视，年底，纳蒂克计划在微软内部正式立项。
　　
　　在海底数据中心第一阶段测试中，微软将放进密闭容器中的数据中心安放到了加州中部海岸附近10米下的海域，为了更好地监测数据中心是否出现硬件故障或泄露问题，微软为这个数据舱配备了100多个传感器来进行实时数据监测。
　　
　　后来的测试结果显示，这个数据中心撑住了。不过，微软也意识到，要更好地搞定这个海下项目，他们还需要更多专业援军。
　　
　　纳蒂克计划第二阶段代号为「北方群岛」（NorthernIsles）的测试是在2018年开始的，当时，微软将分别装在12个容器中的864台服务器部署到了英国苏格兰奥克尼群岛（也是欧洲海洋能源中心）附近35米下的海底。
　　
　　微软在这次项目中找来了法国海军集团（NavalGroup）参与设计部署（包括海底数据中心最独特的散热结构设计），数据中心的维护工作是由奥克尼当地企业GreenMarine提供技术支持。
　　
　　后来，这个数据中心在海底运行了两年之久，在2020年7月9日被打捞上来送回微软进行分析时，官方给出的说法是：864台数据中心中只有少数几台出现故障，海底数据中心故障率是地面数据中心故障率的八分之一。
　　
　　在微软规划中，海底数据中心可以100%完全使用风能、太阳能、潮汐能等清洁能源，支持5年内免维护。
　　
　　这也是微软海底数据中心第二阶段测试选址在欧洲海洋能源中心——这一拥有丰富清洁能源的“黄金地段”的原因之一。
　　
　　微软对海底数据中心的研究计划仍在继续，与此同时，国内对于海底数据中心的研究也已经悄然兴起。
　　
　　02 将数据中心藏到三亚海底
　　
　　提到海南，大部分人首先想到的就是三亚。
　　
　　海南以旅游业著称，2021年接待游客多达8100万人次，旅游业收入超1300亿元。
　　
　　正是这样一个旅游胜地，如今成为了国内海底数据中心的试验场。不过，在国内招兵买马，研究海底数据中心的不是阿里、腾讯，而是一家名为海兰信的海洋科技公司。
　　
　　相较阿里、腾讯这样的互联网巨头而言，海兰信这家公司的存在感并不强，不过，这并不代表它不厉害，只是说它在大众视野之外。因为海兰信是一家军工企业。
　　
　　海兰信成立于2001年，公司主要产品是海洋通信导航产品和特种雷达，值得注意的是，这家公司在2004年就已经是我国海军指定供应商。
　　
　　2010年，海兰信在深圳创业板上市，据海兰信副总裁徐坦称，“海兰信上市募集到的钱都被拿去国外购买先进技术来进行国产化落地。”
　　
　　这其中就包括2015年全资并购的加拿大海洋科技公司Oceanworks。
　　
　　说起来，Oceanworks同样不是云服务公司，不过，公司两个核心产品——ADS常压潜系统、海底观测网接驳盒是海底数据中心建设的关键。
　　
　　2020年8月，完成对Oceanworks收购、具备海底施工能力的海兰信和联想、中通服、奇安信、海南移动联合宣布要在海南自贸港开展海底数据中心建设项目，为了这一项目，海兰信这一年在海南还成立了海兰云，正式入局云市场。
　　
　　海兰信海底数据中心第一阶段测试工作在珠海中海福陆重工码头，2020年11月29日，海底数据中心的测试样机被运送到重工码头开始了为期40天的水下测试，测试结果显示，项目中的数据中心单舱PUE达到1.076。
　　
　　PUE是衡量数据中心能耗的一个重要指标，要知道，现在国内对数据中心能耗要求普遍在PUE小于1.3，能够达到1.2以下的已经是很不错的项目了，海底数据中心的低能耗由此可见一斑。
　　
　　完成第一阶段测试后，海兰信次年又在海南马村紧锣密鼓地进行了第二阶段测试工作，测试过程中，海兰信和海南当地政府完成了项目建设协议签署，在三亚海棠湾进行示范项目建设的任务彼时已经提上日程。
　　
　　据海兰信官方透露，整个项目建设分为三个阶段：
　　
　　•第一阶段，2022年，部署5-6个舱，投资规模6.5亿元，首期客户包括海南电信、光环新网、商汤科技；
　　
　　•第二阶段，2023年-2024年，合计部署50个舱，完成岸站整体建设，投资规模28亿元，二期预计将拓展互联网巨头、AI和超算企业客户，这些客户可以基于海底数据中心开展国际业务；
　　
　　•第三阶段，到2025年，合计部署超过100个舱，直接投资超过56亿元。
　　
　　随着物联网、人工智能、海底数据中心被纳入海南省十四五规划，乘上这艘快艇的海南开始悄然转身。
　　
　　2022年，数据中心开始被藏到三亚海底。
　　
　　03 数据中心如何入海？
　　
　　“将数据中心放到海底”这件事儿，微软做了七年，走过了早期测试期，如今，海兰信在海南的项目也已经干得风生水起。
　　
　　一个大家关心的问题是：海底数据中心（UDC）建设会更难吗？
　　
　　实际上，从此前微软公布数据显示，陆地上的数据中心（IDC）部署周期一般要两年，海底的数据中心仅仅用了90天。
　　
　　之所以可以缩短数据中心建设周期是因为，海底数据中心省去了陆地上的施工过程，利用海水进行热交换，也省去了冷却塔建设，由此每个机柜可以节约200立方米的水资源。
　　
　　不过，海底数据中心在施工建设上也有自身的复杂之处，需要整合更多产业链资源，微软在苏格兰的二期项目建设中找来了法国海军集团，海兰信为了搞海底数据中心更是重金并购了加拿大Oceanworks。
　　
　　海兰信在建的海底数据中心分为岸上和海底两个部分：岸上有用于为海底数据中心供电和提供网络连接的「岸站」，海底有进行光纤、电源资源分配的「海底分电站」，以及具体部署了数据中心IT设备的「海底数据舱」，岸上的「岸站」与「海底分电站」通过「海底光电复合缆」进行连接。
　　
　　据Oceanworks总裁Glen Viau此前表示，每个海底数据舱最多可以支持500kW的IT设备，相当于100个传统IDC机柜的IT负载。
　　
　　每个海底数据舱有四个冷却回路，为IT设备提供T3标准冗余冷却，热量通过无动力源循环系统从内部机架导出，在数据舱外部通过海水泵充入冷凝气将热量排入海洋。
　　
　　这样的海底数据中心，预计可以将PUE降到1.1，能耗相对陆地上的IDC降低了约30%。
　　
　　如果数据中心耗电量按每年1000亿度电来算的话，未来如果能像徐坦期望的那样有“10%数据中心入海”，每年将会省掉30亿度电。
　　
　　在当下部分地区出现拉闸限电、能源匮乏初现端倪的情况下，这样的海底数据中心，会不会是数据中心的未来？
　　
　　编辑：Harris