„Zwanzigtausend Meilen unter dem Meer“: Warum wurde das erste Unterwasser-Rechenzentrum des Landes auf den Meeresgrund verlegt?

Autor: Zhang Yuzhi

Eine aktuelle Nachricht (24. November 2023): Das weltweit erste kommerzielle Unterwasser-Rechenzentrum, dessen Kernausrüstung eine „Unterwasser-Datenkabine“ ist, wurde in Lingshui, Hainan, in Betrieb genommen. Nach der Installation und Fehlerbehebung wurde die erste Phase des weltweit ersten kommerziellen U-Boot-Rechenzentrums abgeschlossen.

Einige Freunde sind neugierig: Was ist ein „Unterwasser-Rechenzentrum“? Dient es zum Zählen von Fischen auf dem Meeresgrund? Das hat nichts mit Fisch zu tun. Wir verfügen über zahlreiche Rechenzentren vor Ort und viele Einheiten haben auch eigene Rechenzentren. Das sogenannte Rechenzentrum ist so etwas wie ein supergroßer Computer, der zur Speicherung, Berechnung und Informationsverarbeitung verwendet wird. Es wird als „Basis“ der Internetdienste bezeichnet. Dieses Mal wird das Rechenzentrum unter dem Meer gebaut. Dann sagte ein Freund: „Unsere Computer haben Angst davor, mit Wasser in Berührung zu kommen. Warum müssen wir sie also ins Wasser legen?“

Machen Sie sich keine Sorgen, wenn Sie Angst vor Wasser haben, wir verfügen über wasser- und luftdichte Technologie. Warum also unter Wasser legen? Der erste und offensichtlichste Vorteil ist, dass es bei der Wärmeableitung hilft. Heimcomputer verfügen über Lüfter und Rechenzentren stellen noch höhere Anforderungen an die Wärmeableitung. Bei zu großer Hitze wird die Leistung der Komponenten beeinträchtigt und sie funktionieren nicht mehr. Genauso wie sich unsere Mobiltelefone manchmal automatisch abschalten, wenn sie heiß werden. Unsere Rechenzentren am Boden werden durch Klimaanlagen gekühlt und am Laufen gehalten, was jedoch viel Strom verbraucht, was teuer und nicht umweltfreundlich ist. Dieses Mal legen wir es ins Wasser und nutzen Meerwasser als natürliche Kühlquelle. Das Wasser fließt ständig darum herum, wodurch die Wärme auf natürliche Weise abgeleitet wird. Darüber hinaus wird Meerwasser verwendet, anstatt mit einem Wasserhahn zu spülen, sodass keine Süßwasserressourcen verbraucht werden.

Darüber hinaus entsteht unter dem Meer eine sauerstofffreie, staubfreie und ständig feuchte Umgebung. Durch die Anwesenheit von Sauerstoff wird die Oxidation wahrscheinlicher und die Anwesenheit von Staub kann die Leistung leicht beeinträchtigen. Wir wissen, dass die Chipverarbeitung in ultrareinen Laboren erfolgt und dass Meerwasser keinen Staub enthält, relativ stabil ist und nicht zu Störungen neigt.

Es gibt noch einen weiteren Vorteil, der jedem einfällt: die Einsparung von Landressourcen. Heute weiß jeder, dass Land wertvoll ist, dass Häuser wertvoll sind und dass sie eine große Fläche einnehmen. Es wäre toll, wenn wir diesen Platz für andere Dinge freihalten könnten. Wenn wir es also ins Meer bringen, nimmt es keine Landfläche in Anspruch, und da unter dem Meer niemand lebt, wird es uns auch nicht beeinträchtigen. Darüber hinaus ist es durch die Meeresbarriere auf natürliche Weise geschützt, sodass es für jemanden nicht so leicht wäre, unter Wasser Schaden anzurichten. Wir haben ähnliche Handlungsstränge in vielen Filmen gesehen, beispielsweise in „High and Low“, wo die Figur so wütend wird, dass sie den Server zertrümmert. Dieses Mal sind Sie unter dem Meer. Selbst wenn Sie wirklich Dinge zerschlagen und zerstören möchten, sind die meisten Menschen dazu vermutlich nicht in der Lage.

Dann sagten einige Freunde: „Wenn es so gut ist, es unter Wasser zu legen, warum hast du es dann nicht schon früher dorthin gelegt?“ Tatsächlich bietet die Platzierung unter Wasser zwar viele Vorteile, der technische Aufwand ist jedoch auch sehr hoch. Dies wurde von den Wissenschaftlern unseres Landes nach langjähriger Forschung und der Überwindung zahlreicher technischer Schwierigkeiten erreicht. Wie könnte es sonst das erste auf der Welt sein?

Zunächst einmal kommt es auf Wasser- und Luftdichtheit an. Sie müssen eine gute Abdichtung vornehmen, was nicht einfach ist. Darüber hinaus gilt es auch, Korrosion zu verhindern. Viele Dinge, die in Meerwasser getränkt sind, sind anfälliger für Korrosion. Beispielsweise handelt es sich bei der Erosion durch Meerwasser um mechanische Korrosion, aber auch um chemische und elektrochemische Korrosion durch Meerwasser und biologische Korrosion. Es kann nicht innerhalb von zwei Tagen korrodieren und auslaufen. Eine weitere Sache, die wir verhindern müssen, sind Naturkatastrophen. Wird das Rechenzentrum beispielsweise bei einem Taifun mit starkem Wind und Wellengang weggespült? Es gibt auch Erdbeben. Auch wenn sie möglicherweise nicht den Meeresboden erreichen, können sie Tsunamis mit enormen Auswirkungen auslösen. Werden die Stromleitungen unterbrochen? All dies muss berücksichtigt und verhindert werden. Und ein sehr großes Problem besteht darin, dass die Wartung unter Wasser schwierig ist. Wenn an Land etwas kaputtgeht, können die Ingenieure es leicht reparieren oder ein Teil austauschen, unter Wasser ist die Wartung jedoch sehr schwierig. Ich habe gerade gesagt, dass es nicht leicht ist, von anderen zerstört zu werden, aber es ist auch nicht leicht, von den eigenen Leuten beschützt zu werden. Wir haben in den Nachrichten gesehen, dass der Installationsprozess sehr schwierig ist und einige Vorarbeiten wie die Installation der Datenkabinenbasis und das Verlegen von Kabeln umfasst. Dazu müssen Taucher für viele Arbeiten ins Wasser gehen, was sehr schwierig und riskant ist. Diese Art der Operation unterscheidet sich von unseren Unterwasserreisen. Bei solchen Einsätzen erfolgt die Sauerstoffzufuhr normalerweise an der Wasseroberfläche, es werden jedoch auch Sauerstoffflaschen als Reserve mitgeführt. Da der Tauchgang ziemlich tief ist, nämlich mehr als 30 Meter, müssen die Taucher beim Auftauchen einen Dekompressionsprozess durchlaufen.

Wir haben diese Szene auch in den Nachrichten gesehen, wo Taucher in einem Käfig hinabstiegen und zwei von ihnen zusammen gehen mussten. Viele Freunde erinnern sich vielleicht an einen Film namens „Her“, und einige sagten, dass sie sich nach dem Ansehen des Films nicht mehr trauten, mit anderen zu tauchen. Filme sind Filme und Arbeit ist Arbeit, und im Allgemeinen kann die Sicherheit gewährleistet werden. Allerdings sind Installation und Wartung tatsächlich sehr schwierig, sodass das System so konzipiert sein muss, dass es ferngewartet werden kann oder wartungsfrei ist, und die Lebensdauer muss relativ lang sein. Es ist nicht möglich, die Reparatur mehrmals im Monat durchzuführen.

Die Taucher gingen Risiken ein, um es im Wasser zu installieren, was nicht einfach war. Unsere wissenschaftlichen Forscher haben auch viele technische Schwierigkeiten überwunden, um den Bau dieses Unterwasser-Rechenzentrums zu realisieren. Dieses Unterwasser-Rechenzentrum wird außerdem eine starke Infrastrukturunterstützung für die Entwicklung der digitalen Wirtschaft unseres Landes bieten.

Dieser Artikel ist eine vom Science Popularization China Starry Sky Project unterstützte Arbeit

Autor: Zhang Yuzhi

Gutachter: Liu Shiping, Professor der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.