“1966年的一個寒夜，博爾赫斯站在輪船甲板上，往海中丟了一枚硬幣。硬幣帶著他手指的一點餘溫，跌進黑色的濤聲裡。博爾赫斯後來為它寫了首詩，詩中說，他丟硬幣這一舉動，在這星球的歷史中添加了兩條平行的、連續的系列：他的命運及硬幣的命運。此後他在陸地上每一瞬間的喜怒哀懼，都將對應著硬幣在海底每一瞬間的無知無覺。”

這段描寫來自陳春成的小說《夜晚的潛水艇》，故事裡，有富商為了追尋博爾赫斯的遺蹟，斥巨資打造潛水艇尋找這枚硬幣。而距離博爾赫斯丟硬幣幾十年後的2018年，站在輪船甲板上的人變成了微軟資料中心專案組：

不同的是，他們丟下去的不是硬幣，而是一艘潛水艇。潛水艇上載著的是微軟的海底資料中心。

很少有人知道，水下資料中心的想法誕生於微軟 2014 年的 ThinkWeek，也就是微軟員工內部的頭腦風暴，由資料中心的一位操作過海軍潛水艇經驗的員工提出。在當時，微軟進行了初步實驗：

資料中心在海底沉沒了5個月之後被撈出，成績可喜。於是在此之後，微軟的海底資料中心建設就一發不可收拾。

最近一次是2018 年，微軟將包裹著 864 臺伺服器、可以儲存 27.6PB 資料的潛水艇沉入蘇格蘭東北部的奧克尼群島海底。兩年後，也就是2020年6月，微軟把它打撈上岸進行評估。結果顯示，海底資料中心各方面效能均比傳統的資料中心好，且在水中的故障率是在陸地的八分之一。

微軟為什麼要把資料中心設在海底？試點過後，海底資料中心建設能否大規模推廣開來？

微軟為何把資料中心建在海底

微軟為什麼要把資料中心沉入海底？答案很簡單：把可開發的資源開發到最大化。同時，降維打擊，解決陸地資料中心的諸多短板。

第一，海底資料中心安全性和穩定性更強：資料中心十分嬌貴，內部佈滿高精密部件，溫度變化、氧氣腐蝕、甚至更換損壞部件時的碰撞都會對其造成不同程度的損害。但如果在一個可以控制溫度，並抽離氧氣、水汽，同時隔絕人為干擾的真空環境中，資料中心的安全性和穩定性都會大大提高。

海下無疑是一個理想的資料桃源——不僅隔絕了陸地的氧氣、水汽，且杜絕了人為干擾。

第二，也是最重要的一點，海水冷卻伺服器有得天獨厚的優勢，而製冷則是陸地資料中心的大頭支出；據公開資料，一個數據中心每年的電力成本中有41%是用於製冷，而全球資料中心每年消耗的電量佔全球總電量的2%左右。其中，能源消耗的成本佔整個IT行業的30%-50%

為什麼製冷這麼費錢？事實上，在陸地資料中心，通常有兩種冷卻資料的方式，一種是用機械冷卻的方式，也就是用重空調系統冷卻伺服器，但這種冷卻方式每天都需要消耗大量電量，成本一直居高不下。

傳統資料中心製冷模式贅重

另一種是透過空氣以及水蒸發來冷卻伺服器。這種“老天爺賞飯吃”的方法在成本上大幅度低於前者，但也有自己的短板：完成度和冷卻質量好壞皆由外部空氣溫度和水情況來決定，人為可操作性太低。

而具有較高容熱量的海水則可以儲存資料中心產生的多餘熱量：只需要一個熱交換器，就可以把資料中心的熱量匯入周邊海水，可以說，是傳統兩種製冷方式的集大成：穩定地白嫖自然資源。

海底資料中心透過熱交換器利用海水製冷

第三，沿海人口密度高，資料傳輸快，雲計算效率更高：傳統資料中心為了節約土地、運營成本，通常選擇人口稀少的偏遠地區，這直接導致了資料傳輸過慢、延遲過多。而海底資料中心則不同：

全球約50%的人口居住在距離海岸線150公里以內的地方。把資料中心建在海下，既節約了成本，又靠近居民區，一石二鳥。

除此之外，還有諸多其他優勢：

如可以利用海洋的潮汐能，在海洋中獲得碳中性電力；可以透過管道連線海下頻寬，加速資料傳輸；建設海底資料中心時可以規避傳統繁瑣手續：可以在流水線上建造伺服器防水倉，然後用貨船運到海上進行部署。正如微軟所說，可以在90天內部署這些伺服器防水艙。而傳統資料中心則需要建設一到兩年；等等，不勝列舉。

理論上，海底資料中心有諸多優勢，那麼具體落地時難易程度如何？

——微軟率先給出了答案。

微軟如何實現海底資料中心建設

事實上，早在2015年，微軟就開始著手研究將資料中心建在水下的可行性，隨後，微軟啟動了納提克專案（Project Natick）。

在納提克專案的第一階段，也就是2015年，微軟的研究團隊進行了一次為期 105 天的實驗，致力於把防滲漏做到最強，保證將資料中心置於一個防水的容器中不漏水。實驗很成功：微軟發現，在海水中可以保證服務艙的防水性。

因此在第二階段，微軟試圖推進實驗，並落地這一專案：“把資料運到海底”，看資料在幾年之後是否可以儲存完好。微軟把一個數據中心裝在密封的鋼製容器中，用氮氣填滿，隨後，微軟用一艘潛水艇來運輸容器入海。

這項實驗受到了歐洲海洋能源中心（EMEC）的支援：EMEC不僅提供了可再生能源方面的專業知識支援，也充當了奧克尼周圍的地理顧問——EMEC甚至提供了將資料中心連線到海岸的海底電纜。

而那艘載著伺服器潛入深海的潛水艇叫Leona Philpot，來自遊戲Halo裡面的角色。它駛入了蘇格蘭奧尼克附近、北海水域的茫茫夜色中。

蘇格蘭奧尼克附近的北海水域

為什麼選擇奧克尼？一方面，因為奧克尼是可再生能源研究的主要中心，歐洲海洋能源中心（EMEC）已經對這裡的潮汐能和波浪能進行了14年的試驗。另一方面，奧克尼氣候寒冷，有助於降低資料中心的冷卻成本。

微軟把資料中心投放在離海床不足1公里的地方，在白色的高壓密封艙內部署了環境感測器，隨時對其狀態進行實時監控。資料中心和海洋“無縫銜接”：其電力需求透過海底電纜獲得，並隨時將資料傳輸到海岸外更廣闊的世界。

2018年，微軟北海資料中心落成：共計864臺伺服器、27.6PB的記憶體，為了測試效能，一沉潛就是兩年。

微軟資料中心伺服器

事實上，研究人員最擔心的是資料中心的損壞：水下資料中心的計算機一旦出現故障，則無法進行修復。好在結果不錯。2020年8月，計算機全部被打撈上來了——在800多臺計算機中只有8臺出現了故障，其故障率比陸地資料中心要低。

團隊成員清洗從海底取回的水下資料中心

何以做到低損耗？該專案的研究人員推測，一方面，氣候的寒冷起了緩衝作用；另一方面，氮氣也起了一定保護作用。總之，此次這項小規模的測試，進一步驗證了海底儲存的可能性和價值。專案研究人員表示，該專案不僅故障率低，資料中心的所有電力供應都來自風能和太陽能，充分地利用了自然資源。

除此之外，和理論相對應的，海底資料中心的管理成本、建造費用以及面對自然災害等突發狀況時的損耗也全部低於陸地資料中心。

不過，這只是階段性勝利。800多臺伺服器的體量較陸地資料中心差距較大——畢竟，陸地資料中心的伺服器量級在幾萬臺。某種意義上來說，這個資料中心的實驗性大於實用性，可以說是微軟的一個小型試點專案。而微軟執行長Satya Nadella表示，水下資料中心將會在全球各地複製Project Natick專案。

那麼，微軟海底資料中心將往何處去？“水中撈月”能否成功？

微軟海底資料中心利弊：“水中撈月”能否勢如破竹

事實上，微軟海底資料中心具有大規模推廣的條件：納提克專案的建造速度非常快，整個供應鏈只要90天。微軟工程師在IEEE Spectrum發表的論文中指出，如此一來，微軟的機動性非常強，可以隨時按需增加伺服器。微軟設想，部署一組海底吊艙，每個吊艙有數千臺伺服器，並不斷增加。

微軟研究部門的高階研發工程師Mike Shepperd在水下資料中心前

當然，如果微軟想把海底資料中心順利推廣，離不開對現階段棘手問題的破局：

第一， 微軟的實驗遭到了頗多環保方面的質疑。資料研究教授伊恩·位元林（Ian Bitterlin）認為，資料中心產生的熱能會影響海水溫度。如何證明海下資料中心不會對海洋環境造成較大汙染、如何規避可能存在的汙染風險，需要微軟團隊解決。

第二，800多臺伺服器中損壞8臺，似乎不是大數字，但一旦海底資料中心推廣開來，則損耗很可能是成百上千臺，這時則需要建設相應的水下維修服務站，以及完備的裝置維修解決方案。

第三，又如伊恩·位元林表示，海岸不是建造資料中心的最佳地點——即使海岸的人流量相比荒郊野多很多，但還是不如大城市的資料中心輻射面廣。

當然，納提克專案不止對海底資料中心建設有推動作用。即使海底資料中心無法大規模推廣，這些創造性實驗也給資料中心行業提供了寶貴經驗。

比如，在奧尼克群島建設水下資料中心時，風能和太陽能提供的電力給團隊提供了靈感——研究人員表示，日後可以考慮將水下資料中心與海上風電場佈局在一起，借風能給資料中心供電，一石二鳥，甚至可以把岸上的電力線與傳輸資料所需的光纜捆綁在一起。

也因此，微軟正在尋找將海下模式優勢復刻到陸地資料中心的辦法——如伺服器低損耗、安全效能高等特點。

微軟在奧尼克群島的風力發電場

微軟的一小步是行業的一大步。可以肯定的是，無論“水中撈月”是否成功，微軟的嘗試都明確宣告了一點：海底資料中心絕對不是“鏡花水月”。