全球首個風電海底數據中心落戶上海：深海冷卻技術如何解決伺服器耗電危機？

海底數據中心優缺點全面睇：上海及海南項目點樣改變雲端運算未來？

隨住全球對人工智能同大數據嘅需求急劇上升，數據中心嘅耗電量同佔地面積已經成為各大科技巨頭亟待解決嘅問題。為咗突破陸地資源嘅限制，中國近期喺海底數據中心技術上取得新進展。由上海海蘭雲數據中心科技有限公司（HiCloud）牽頭，聯同多個政府部門合作，喺2026年5月正式於上海臨港新片區對出海域，啟用全球首個由風力發電推動嘅海底數據中心。同時，該公司位於海南陵水嘅全球首個商業化海底數據中心亦已經進入核心設備安裝階段，並吸引咗多間大型科技企業採用。

呢項將龐大運算設備沉入海底嘅工程，唔單止標誌住基礎設施建設嘅一大步，更為解決數據中心長久以來面臨嘅高耗能、高耗水同土地佔用問題，提供咗一個全新嘅思考方向。

點解要將數據中心搬落海底？剖析傳統設施嘅三大痛點

喺深入了解海底數據中心之前，我哋首先要明白點解工程師要大費周章將伺服器搬入海中。傳統陸基數據中心一直面臨三大核心挑戰：電力消耗、散熱問題以及土地使用。

數據中心需要極大空間嚟安放伺服器、冷卻系統、電力基礎設施同後備電源。喺寸金尺土嘅大城市，要搵到合適而且面積夠大嘅土地非常困難。現時美國有超過三分之二嘅新建數據中心都需要設於偏遠鄉郊地區，正正就係因為土地成本問題。

其次，伺服器喺高速運算時會產生極高熱量。為咗防止系統過熱當機，傳統數據中心需要耗用高達40%嘅總電力嚟維持冷卻系統運作。同時，傳統水冷系統需要消耗大量淡水資源，考慮到地球上只有極少數水資源屬於可飲用淡水，長遠落去會對環境造成沉重壓力。將數據中心移師海底，正好可以利用源源不絕嘅海水進行自然冷卻，大幅降低能耗。

上海臨港項目：結合風力發電嘅創新嘗試

今次喺上海臨港落成嘅項目，最大亮點在於結合咗海上風力發電。整個設施沉入距離海面約32英尺（約10米）嘅海底，周圍被一個擁有超過50個風力發電機嘅海上風電場所包圍。

呢個造價達2.28億美元（約17.8億港元）嘅項目，目前容納約2,000部伺服器，屬於中小型數據中心規模（相比之下，大型超大規模數據中心通常配備至少5,000部伺服器）。當設施全面運作時，功耗將達到24兆瓦。如果全年無休咁運作，其耗電量相等於20,000個美國家庭一年嘅用電量。

利用海上風電直接為海底數據中心供電，可以大幅減少電力喺長途輸電網絡中嘅損耗。同時，雖然該海域鄰近擁有3,100萬人口嘅大都會區，但因為設施位於海底，幾乎完全唔會佔用陸地空間，完美解決咗城市發展與科技基礎設施爭地嘅矛盾。

海南陵水商業化項目：化身海底超級電腦

除咗上海嘅風電項目，HiCloud 早喺2023年已經喺海南省對出海域展開海底數據中心模組測試。而根據最新公佈，位於海南陵水嘅全球首個商業化海底數據中心，其核心設備已經成功安裝落水。

呢個設施重量高達1,300公噸，大約等同於1,000部私家車嘅總重量。工程團隊耗時近三個鐘，將設備下沉至35米深嘅海底。設施透過海底電纜將模組同岸上基站連接，而配電、網絡同監控設備則設置喺岸上，工作人員可以透過水下監控系統隨時掌握模組運作狀況。

海南項目採用咗重力熱管技術，將海水作為天然冷源。據項目負責人指出，呢種設計可以令整體能源效益提升40%至60%。當規劃中嘅100個模組全部落成後，相比同等規模嘅陸地數據中心，預計每年可以節省1.22億度電、68,000平方米建設用地以及105,000公噸淡水。目前已經有中國電信、騰訊等多間企業及機構採用該服務，設施運算能力相當於60,000部普通電腦同時運作，能夠喺30秒內處理超過400萬張高清圖片。

微軟 Project Natick：啟發海底運算嘅先導實驗

其實將伺服器放入海底嘅概念並唔係今日先出現。HiCloud 母公司 Highlander 嘅創辦人，正正係受到微軟（Microsoft）一項名為 Project Natick 嘅實驗所啟發。

微軟喺2018年將一個裝有855部伺服器嘅金屬圓筒，沉入蘇格蘭對出海底進行長達兩年嘅測試。測試結果令人喜出望外：喺無人為干預嘅情況下，該海底設施只有6部伺服器發生故障；而作為對照組，微軟喺陸地上負責相同運算需求嘅135部伺服器當中，就有8部損壞。

工程團隊分析指出，海底設施之所以故障率大幅降低，主要歸功於幾個因素：密封環境減少咗溫度劇烈波動、內部抽空氧氣改充氮氣避免咗零件氧化，以及完全消除咗人類日常維護時可能引致嘅碰撞或人為失誤。呢個實驗證明咗海底環境反而可以為伺服器提供一個更穩定嘅運作空間。

潛在隱憂與技術挑戰：生態影響及維護困難

雖然海底數據中心優勢明顯，但將龐大嘅工業設施引入海洋生態系統，無可避免會帶來一啲潛在風險同挑戰。

首先係海洋生態問題。當海水冷卻伺服器後，會將廢熱帶回周遭水域。有相關研究指出，發電廠等設施排出嘅熱水可能會改變附近水域嘅含氧量、酸鹼值（pH值）同沉積物成分，最終影響附近生物嘅數量同多樣性。HiCloud 方面表示一直有監察海南設施周邊水質，指出水溫上升不足攝氏一度，而且發現有魚群利用模組作為阻擋強勁水流嘅庇護所。不過，設施設計壽命長達25年，長期嘅生態影響仍有待觀察。

其次係硬件維護同保養嘅難度。海水含有高鹽分，會加快設施外殼同海底電纜嘅腐蝕速度。深海嘅強大水壓亦會考驗設備嘅耐用性同密封程度。當微軟完成測試並將金屬圓筒打撈上岸時，外殼長滿咗海藻、藤壺、海葵同海膽等海洋生物，需要用高壓水槍清洗。如果海底設施內部有零件需要更換，工程團隊無法好似喺陸地咁直接行入機房處理，打撈同重新安置嘅成本將會非常高昂。

附加基本資料與事實整理

為咗令大家更清晰了解兩種數據中心嘅分別，以下整理咗陸地與海底數據中心嘅主要對比：

• 冷卻方式：
  • 陸地數據中心： 主要依賴精密空調系統同水冷設備，消耗極大電力同寶貴嘅淡水資源。
  • 海底數據中心： 利用無盡嘅海水作為天然散熱源，配合重力熱管技術，做到零淡水消耗。
• 空間佔用：
  • 陸地數據中心： 需要佔用大片具備良好基建嘅陸地空間，往往需要設於偏遠地區。
  • 海底數據中心： 放置於海床，不佔用任何陸地面積，可設置於人口密集嘅沿海城市附近，有助降低網絡延遲（Network Lag）。
• 硬件穩定性：
  • 陸地數據中心： 受制於空氣中嘅氧氣、濕氣塵埃，以及人員進出引致嘅潛在人為損壞。
  • 海底數據中心： 內部為無塵、無氧（充入惰性氣體）環境，大幅降低電子零件氧化同故障率。
• 維修難度：
  • 陸地數據中心： 隨時可以派駐技術人員進入機房進行即時維修同零件替換。
  • 海底數據中心： 維修極度困難，需要動用專業船隻打撈模組上岸處理，面對海水腐蝕及水壓挑戰。

總結

中國近期喺上海同海南推進嘅海底數據中心項目，展示咗科技界為解決能源及土地危機所作出嘅大膽嘗試。透過結合海上風力發電同海水自然冷卻，新一代數據中心喺提升能源效益同減少碳排放方面具有明顯潛力；而無氧、無塵嘅海底環境亦意外地提升咗伺服器嘅耐用度。

不過，任何將大型人造設施放入大自然嘅舉動，都需要經過嚴謹嘅考量。由海水溫升對海洋生態嘅長期影響，到面對高壓、高腐蝕環境下嘅高昂維護成本，都係業界未來需要持續克服嘅課題。隨住建設團隊計劃將服務推廣至長三角、大灣區甚至海外地區，海底運算技術會否成為未來雲端科技嘅主流標準，將值得各位讀者同科技界密切留意。