Фотоотчет: эскиз-проект плавучего города Догэн с собственным подводным ЦОД

Японская дизайнерская фирма N-Ark предложила человечеству переселиться в плавучие города, чтобы избавить себя от проблем, связанных с изменением климата. Предложенная японцами концепция плавучего города, получила название Догэн (анг.: Dogen City). Проект включает многоквартирные жилые дома, магазины и офисы, которые будут размещены внутри дрейфующего кольца. В городе разместятся медицинские учреждения, а также фермы, выращивающие урожай в морской воде.

Одной из наиболее интересных особенностей проекта города Догэн выступает подводный дата-центр с охлаждением забортной морской водой. Инфраструктура ЦОД будет использоваться, помимо прочего, для управления городом, а также для разработки лекарств. Амбициозный проект был описан в пресс-релизе N-Ark, в котором компания также объявила о создании консорциума для управления данной инициативой.

Размер плавучего города сравнительно небольшой: 1,58 км в диаметре и около 4 км в окружности. Численность населения составит около 10 тыс. Бизнес-модель, продвигаемая N-Ark, предполагает создание своего рода курорта для состоятельных обывателей, желающих сбежать от реальности, где мир терзают наводнения и другие катаклизмы, вызванные изменением климата.

Инфраструктура города Догэн также будет использоваться для организации медицинского туризма. Посетители должны по достоинству оценить сочетание еды из экологически чистых ингредиентов местного производства и «горячих источников» с морской водой. Касаемо процедурной составляющей, можно отметить, что посетителям плавучего города будет доступна продвинутая телемедицина, обслуживаемая ресурсами ЦОД

В частности, предусмотрен забор крови и анализ генома. Авторы проекта отмечают, что объединяя медицинские и геномные данные, можно более точно оценивать состояние здоровья людей, а также проводить моделирование для открытия новых лекарств.

Компания N-Ark была запущена в 2021 году как архитектурный стартап. Она создавалась в ответ на опасения о том, что Япония сильно пострадает от грядущих наводнений. В 2018 и 2019 гг. ущерб от наводнений в островной стране составил около 2,15 трлн. иен (15,35 млрд. долларов). Авторы проекта отмечают, что к 2030 году до шести миллионов человек по всей Японии могут пострадать от наводнений, если не будут приняты надлежащие меры по сокращению выбросов CO2 с целью замедления изменения климата. Подчеркивается, что особенно сильно страдает сельское хозяйство.

В ответ N-Ark предлагает активнее использовать поверхность океана в коммерческих целях под лозунгом «Новый океан» (англ.: New Ocean). Последний можно назвать калькой c предложенной компанией SpaceX концепции «Новый космос» (англ.: New Space). Эта концепция используется для обозначения аэрокосмических компаний, которые функционируют независимо от правительств и исключительно на коммерческой основе с целью предоставления дешёвого доступа в космос всем заинтересованным сторонам – вплоть до освоения Марса и колонизации Солнечной системы.

Первые эксперименты с прототипами плавучих ферм, реализующих концепцию «Новый океан», должны были начаться на озере Хамана во второй половине 2021 года под эгидой фирмы Cultivera, занимающейся сельскохозяйственными технологиями и принадлежащей одному из партнеров N-Ark. Но начало тестов было решено перенести на март 2024 года.

В видеоролике компании N-Ark говорится, что она сможет «превратить изменение климата в позитив». Авторы идеи обещают, что Dogen City предложит механизмы адаптации к климатическому кризису. Если проект вам показался недостаточно футуристичным, учтите, что в N-Ark также планируют использовать плавучие города в качестве стартовой и посадочной площадки для грузовых космических ракет.

Компания обещает сформировать консорциум представителей промышленности, научных кругов и государственных структур, который будет заниматься технологиями, законами и правилами, необходимыми для освоения поверхности океана. Участие в проекте принимают исследователи из Медицинского факультета Токийского университета, специалисты по кибербезопасности из компании Hexa Agency, а также эксперты аквакультурной компании Cultivera, фирмы по переработке отходов Recotech, энергетической фирмы Shizen Energy и космического стартапа Midtown.

Возвращаясь к подводному дата-центру, который должен стать ключевым элементом города Догэн, отметим, что многие компании уже успели взять на вооружение идею ЦОД (под)водного базирования задолго до появления N-Ark. В частности, интерес к подводным центрам обработки данных вырос после успеха инженеров Microsoft при реализации пилотного проекта Natick несколько лет назад.

С другой стороны, остается ряд барьеров для реализации полноценных подводных дата-центров. Многие скептики полагают, что развертывание серверов под водой никогда не будет практичным в больших масштабах.

Каковы преимущества подводных дата-центров?

Существует ряд причин, заставляющих задуматься о развёртывании ЦОД под водой:

• Не нужно покупать землю под застройку. Поскольку океаны, моря, реки, озера и прочие водоемы покрывают около 70 процентов земной поверхности, недостатка в местах для размещения подводных дата-центров нет. Подводное развертывание ЦОД может оказаться особенно выгодным в условиях, когда компаниям требуются вычислительные мощности рядом с крупными населенными пунктами, где есть острая нехватка незастроенной земли. Подводные дата-центры могут быть размещены недалеко от берега, что минимизирует задержки при приеме и передаче информации. Как известно, человечество издревле стремилось создавать города и прочие населенные пункты рядом с водой. Поэтому вероятность расположения рядом с тем или иным городом водоема, пригодного для размещения подводного ЦОД, весьма велика.
• Низкие затраты на охлаждение. Методы охлаждения традиционных дата-центров дороги и требуют большого количества электроэнергии. Однако подводный дата-центр может сверхэффективно рассеивать излишки тепла непосредственно в окружающую среду.
• Устойчивые источники электроэнергии. Хотя Project Natick получал электроэнергию из наземной электросети, подводные дата-центры будущего потенциально могут использовать преимущества морских возобновляемых источников энергии, включая приливные и ветровые электростанции. Теоретически они могли бы даже установить новый стандарт устойчивости ЦОД.
• Повышенная масштабируемость и гибкость (в теории). Теоретически при достаточном уровне развития технологий подводные дата-центры можно будет быстро развертывать с применением модульного подхода. Это поможет удовлетворить изменчивый и непредсказуемый спрос на облачные вычисления. В отличие от обычных наземных аналогов, которые требуют больших первоначальных инвестиций и долгосрочного планирования, подводные серверные фермы можно строить на заводе за несколько месяцев и доставлять в любое место, где они необходимы. Это роднит подводные ЦОД с модульными наземными дата-центрами. Они также могут быть сравнительно легко перемещены, когда в вычислительных мощностях отпадет необходимость.

Почему подводные дата-центры могут никогда не «взлететь»?

Перечисленные выше преимущества, определенно, будут полезны субъектам индустрии ЦОД. Однако данной технологии необходимо преодолеть ряд препятствий для практической реализации в большом масштабе. Речь, в частности, о следующем:

• Обслуживание оборудования. Вероятно, самой большой проблемой подводных дата-центров является обслуживание IT- и вспомогательного оборудования внутри ЦОД. Отправить персонал под воду или вытаскивать дата-центр на поверхность всякий раз, когда необходимо заменить сервер или накопитель данных, малоцелесообразно. Обслуживать подводные серверные фермы в теории экспоненциально сложнее, чем наземные дата-центры. Роботизация и автоматизация могут смягчить эту проблему. Но до тех пор, пока эти технологии не будут «доведены до ума», обслуживание дата-центров продолжат выполнять люди.
• Сетевое подключение. Единственный возможный способ обеспечить высокопроизводительное сетевое подключение для нужд подводных ЦОД — подключить их к обычному оптоволокну. Это выполнимо, но дорого. Особенно в случае подводных дата-центров, расположенных далеко от берега.
• Физическая безопасность. В некоторых отношениях подводные дата-центры сверхзащищены от злоумышленников, пытающихся получить физический доступ к содержимому серверных стоек. Нарушителям будет исключительно трудно проникнуть в ЦОД, оставаясь незамеченными. С другой стороны, подводные дата-центры могут быть подвержены нападениям со стороны террористов или даже иностранных государства. Таким злоумышленникам, скорее всего, будет легче атаковать объект, расположенный на дне моря, чем защищенный ЦОД на суше.
• Источники электроэнергии. Хотя перспектива получения энергии из возобновляемых морских источников выглядит привлекательно, эти источники не всегда надежны. Например, морские ветряные электростанции перестают работать в безветренные дни, а океанские течения могут смещаться, останавливая зависящие от них генераторы. Инженерам, которые будут создавать силовое оборудование для подводных дата-центров, потребуется разработать резервные источники электропитания, чтобы сделать эти ЦОД надежными.
  • Технические трудности. Проектировщики подводных ЦОД могут столкнуться с техническими проблемами, которые сложнее диагностировать и устранить, чем в случае наземных серверных ферм. Например, подводные дата-центры могут страдать от коррозии, обрастания разного рода биологическими организмами и перепадов давления, что может повлиять на их производительность или долговечность. В Microsoft ранее заявляли о намерении усовершенствовать свой подводный дата-центр Project Natick, чтобы убедиться, что он может противостоять этим вызовам и очень долго работать автономно – вплоть до пяти лет без вмешательства человека.
• Воздействие на окружающую среду. Хотя подводные дата-центры имеют меньший углеродный след, чем наземные, их эксплуатация все же сопряжена с некоторыми потенциально негативными эффектами на окружающую среду, которые необходимо тщательно отслеживать и смягчать. Например, подводные дата-центры могут генерировать тепло и шум, которые способны оказать негативное влияние на морскую жизнь. Или из них могут протекать жидкости или химические вещества, загрязняющие воду. Сообщается, что подводный дата-центр Microsoft был спроектирован так, чтобы свести к минимуму эти воздействия, и за ним внимательно следили ученые-экологи, которые до сих пор не обнаружили никаких негативных эффектов для морской экосистемы.

Вероятно, из-за перечисленных проблем подводные дата-центры остаются на этапе широко обсуждаемой, но нереализованной концепции. Проект Natick попал во множество заголовков, но прошло три года с тех пор, как Microsoft вытащила ЦОД-прототип со дна океана, после чего проект перестал развиваться.

Компания, которая решит перечисленные проблемы, чтобы сделать развертывание подводных центров обработки данных практичным в больших масштабах, получит огромную прибыль. Возможно, этой компанией будет японская N-Ark или один из ее партнеров.