ჩინელმა ინჟინრებმა შანხაის სანაპიროსთან ააშენეს და ამოქმედეს მსოფლიოში პირველი წყალქვეშა მონაცემთა ცენტრი, რომელიც ქარის ენერგიაზე მუშაობს. Lingang Special Area-ში განთავსებული ობიექტი 2026 წლის მაისის ბოლოს, სადემონსტრაციო ფაზის დასრულებიდან სულ შვიდ თვეში ჩაირთო. ეს კი შთამბეჭდავი სინამდვილეა.

მონაცემთა ცენტრებს ფუნქციონირებისთვის სასმელი წყალი არ სჭირდება, მაგრამ ის მაინც გაგრილების უმარტივეს ვარიანტად რჩება, ვინაიდან შიდა ინფრასტრუქტურაზე ნაკლებ დატვირთვას ქმნის: მასში მარილების, მინერალებისა და ბიოლოგიური მინარევების დაბალი შემცველობა მილებს კოროზიისგან იცავს და გაგრილების ეფექტიანობას ინარჩუნებს. სახმელეთო ობიექტებისგან განსხვავებით, წყალქვეშა მონაცემთა ცენტრები გარშემო ოკეანეს იყენებენ სითბოს შთამნთქმელად.

China Communications Construction-ის შვილობილი კომპანიის მიერ აშენებული ობიექტი სპილენძის მილების თბოგაცვლის სისტემას იყენებს, რაც ელექტროენერგიის მოხმარებას 22.8%-ით ამცირებს. ქარის ელექტროსადგური ობიექტის საჭიროებების 95%-ს აკმაყოფილებს.

"სახმელეთო მონაცემთა ცენტრისგან განსხვავებით, წყალქვეშა ანალოგში გაგრილებაზე გახარჯული ელექტროენერგია მთლიანი მოხმარების მხოლოდ მეათედს შეადგენს", — განუცხადა China Daily-ს ცინხუას უნივერსიტეტის პროფესორმა ლი ჟენმა — "თუ ჩინეთის მონაცემთა ცენტრები წყალქვეშ გადავიდოდა, გაგრილებაზე გახარჯული ენერგია დაახლოებით 30 მილიარდ კილოვატამდე დაიკლებდა და ყოველწლიურად 50 მილიარდ კილოვატ-საათს დაზოგავდა."

ჩინეთის სახელმწიფო მედიის ცნობით, ობიექტი ამჟამად 2.3 მეგავატ სიმძლავრეზე მუშაობს, თუმცა დაგეგმილი სიმძლავრე 24 მეგავატია, რაც საკმარისია 20 000 შინამეურნეობის მომარაგებისთვის. განვითარების ეს სივრცე არსებითად მონაცემთა ცენტრის გამძლეობის გარანტიაა: კომპანიები სულ უფრო მეტად ფიქრობენ არა მხოლოდ პირველად მშენებლობაზე, არამედ აღჭურვილობის განახლებასა და გამოთვლითი სიმძლავრის გრძელვადიანობაზეც.

ამასთანავე, მიუხედავად იმისა, რომ წყალქვეშა მონაცემთა ცენტრები სასმელი წყლის მოხმარებასა და მიწის გამოყენებას ამცირებს, კომერციულ მასშტაბზე წყალქვეშა გამოთვლა ჯერ კიდევ ნაკლებად შესწავლილი სფეროა. კითხვები რჩება: რამდენად გამძლე იქნება ეს ობიექტები და ეკოლოგიურად რას გამოიწვევს ადგილობრივ ზღვის გარემოში სითბოს უწყვეტი გამოყოფა.

მიუხედავად ამისა, იმ ფონზე, რომ ტექნოლოგიური კომპანიები მზარდი მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად მონაცემთა ცენტრებს კოსმოსშიც კი გეგმავენ, ჩინეთის ამ პროექტს შეუძლია AI-ის ეპოქის ღირებულ სატესტო ობიექტად იქცეს და გვიჩვენოს, შეუძლია თუ არა გამოთვლითი ინფრასტრუქტურის ახალ გარემოში გადატანას სახმელეთო პრობლემების კომპენსირება, თუ ის სრულიად ახალ გამოწვევებს წარმოშობს.

ჩინეთმა მონაცემთა ცენტრებისთვის ოკეანე აირჩია

შანხაის სანაპიროსთან ამოქმედებული ობიექტი ჩინეთის პირველი წყალქვეშა მონაცემთა ცენტრი არ არის — Hainan-ის პროვინციაში მსგავსი ობიექტი 2023 წლიდან მუშაობს. მაგრამ Lingang-ის პროექტი პირველია, რომელიც პირდაპირ ქარის ელექტროსადგურს უკავშირდება. ჩინეთი დიდ ფსონს დებს ხელოვნურ ინტელექტზე, ღრუბლოვან გამოთვლებსა და სხვა ციფრულ ტექნოლოგიებზე და ამ ფსონის მნიშვნელოვანი ნაწილი გამოთვლითი სიმძლავრის ამაღლებისთვის მონაცემთა ცენტრების სწრაფ მშენებლობაში მდგომარეობს. მაგრამ სერვერების ეს უზარმაზარი ერთობა სულ უფრო მეტ ენერგიასა და წყალს მოიხმარს — თითოეული მათგანი დღეში ასობით ათას ლიტრ წყალს ატარებს, რათა გენერირებული სითბო გაიტანოს.

ეს კი ნიშნავს, რომ ეს ობიექტები, ჩინეთშიც და სხვაგანაც, სულ უფრო მეტად შედის კონკურენციაში სოფლის მეურნეობასთან და სასმელ წყალთან. არასამთავრობო ორგანიზაცია SourceMaterial-ის ჟურნალისტებისა და The Guardian-ის გამოძიების მიხედვით, მრავალი კომპანია მონაცემთა ცენტრებს ტენიანობისგან დაზიანების რისკის შესამცირებლად მსოფლიოს ყველაზე მშრალ რეგიონებში ათავსებს — არიზონაში, ესპანეთის ზოგიერთ ნაწილსა და ახლო აღმოსავლეთში. წყლის პრობლემაზე ნაწილობრივი პასუხი ჩინეთმა ყველაზე სველ ადგილას მოძებნა: ოკეანეში.

"ჩინეთის ამბიციური მიდგომა დაბალნახშირბადიანი ციფრული ინფრასტრუქტურისკენ გადადგმულ თამამ ნაბიჯს წარმოადგენს და შეიძლება მდგრადი გამოთვლების სფეროში გლობალური ნორმებიც კი განსაზღვროს", — აღნიშნავს ენერგეტიკაზე ორიენტირებული Ember-ის ანალიტიკოსი შაბრინა ნადჰილა.

მონაცემთა ცენტრების გაგრილება

მონაცემთა ცენტრები ბიზნესებისთვის ინფორმაციას ინახავს და რთულ გამოთვლებს ასრულებს — ავტომატიზაციის ზრდასთან ერთად კი ეს საჭიროებები სულ უფრო იზრდება. ეს ობიექტები უზარმაზარი რაოდენობით ხარჯავს ელექტროენერგიას და წყალს, რადგან სერვერები განუწყვეტლივ და ერთმანეთთან სიახლოვეში მუშაობს და სითბოს გამოყოფს, რაც მოწყობილობებს აზიანებს და მონაცემებს ანადგურებს. ამიტომ აუცილებელია მათი მუდმივი გაგრილება.

ჩვეულებრივი მონაცემთა ცენტრის მიერ მოხმარებული ელექტროენერგიის დაახლოებით 40% სწორედ ამ მიზნისთვის იხარჯება. ენერგიის უმეტესი ნაწილი წყლის გასაგრილებლად გამოიყენება — ის სერვერების გარშემო მოცირკულირე ჰაერში იფრქვევა ან მის სიახლოვეს ორთქლდება, რითაც ტემპერატურას ამცირებს. ეს წყალი შეიძლება მიწისქვეშა წყაროებიდან, მახლობელი მდინარეებიდან თუ ნაკადულებიდან, ან გადამუშავებული ნარჩენი წყლებიდან მოდიოდეს.

წყალქვეშა მონაცემთა ცენტრები კი სხვაგვარად მოქმედებს: მილები ზღვის წყალს სერვერების უკანა მხარეს განთავსებულ რადიატორში ატარებს, სითბოს შთანთქავს და გაიტანს. შანხაის მონაცემთა ცენტრის უკან მდგომი კომპანია Hailanyun, რომელსაც ზოგჯერ HiCloud-საც უწოდებენ, აცხადებს, რომ ჩინეთის საინფორმაციო და საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების აკადემიასთან ერთობლივი შეფასება ადასტურებს: ბუნებრივი გაგრილების წყალობით მის პროექტს სახმელეთო მონაცემთა ცენტრებთან შედარებით სულ მცირე 30%-ით ნაკლები ელექტროენერგია სჭირდება.

აშშ-სთვის გადასწრება

Hailanyun-ის $223-მილიონიანი შანხაის პროექტის საფუძველია ტექნოლოგია, რომელიც Microsoft-მა ათზე მეტი წლის წინ შეიმუშავა Project Natick-ის სახელით: კომპანიამ შოტლანდიის სანაპიროსთან 800-ზე მეტი სერვერის შემცველი, საზღვაო კონტეინერის ზომის კაფსულა 36 მეტრის სიღრმეზე ჩაძირა. ორი წლის შემდეგ, კაფსულის ამოტანისას, Microsoft-მა დაადგინა, რომ წყალქვეშა მონაცემთა ცენტრები "სანდო, პრაქტიკული და ენერგიის მდგრადი მოხმარებით ხასიათდება".

ექსპერიმენტმა ასევე სახმელეთო ობიექტებთან შედარებით გაფუჭებული სერვერების ნაკლები რაოდენობა აჩვენა: ჭურჭელი დალუქული იყო და აზოტით (ჟანგბადზე ნაკლებად კოროზიული გაზით) იყო შევსებული. ხალხის არარსებობა კი ნიშნავდა, რომ მოწყობილობა ფიზიკური კონტაქტისა და მოძრაობისგან დაცული იყო, რაც სახმელეთო ცენტრებში ხშირად ზიანის მიზეზი ხდება.

თუმცა Microsoft-მა Project Natick შეაჩერა. კომპანიის წარმომადგენელმა კითხვებს პირდაპირ არ უპასუხა და ამ განცხადებით შემოიფარგლა: "მიუხედავად იმისა, რომ ამჟამად წყალში მონაცემთა ცენტრები არ გვაქვს, მონაცემთა ცენტრების სანდოობისა და მდგრადობის გარშემო ახალი კონცეფციების შესამოწმებლად, Project Natick-ს კვლევის პლატფორმად გავაგრძელებთ".

Hailanyun-ის მიზანია ამერიკული კომპანიებს გადაასწროს: თუ შანხაის პროექტი წარმატებული აღმოჩნდა, კომპანია ჩინური მთავრობის მხარდაჭერით ქარის ენერგიით მომუშავე წყალქვეშა მონაცემთა ცენტრების მასშტაბური განვრცობისკენ გადადგამს ნაბიჯს.

UC Davis-ის პოსტდოქტორანტი მკვლევარი ჟანგ ნინი, რომელიც შემდეგი თაობის დაბალნახშირბადიან ინფრასტრუქტურაზე სპეციალიზდება, აღნიშნავს, რომ Hailanyun-მა 2022 წლის დეკემბრის საპილოტე პროექტიდან კომერციულ ექსპლუატაციამდე 30 თვეზე ნაკლებ დროში მიაღწია — "რაც Microsoft-ის Project Natick-მა არასდროს სცადა".

გარემოსდაცვითი შეშფოთება

წყალქვეშა მონაცემთა ცენტრების აშკარა უპირატესობების მიუხედავად, გარკვეული შეშფოთება მაინც არსებობს — განსაკუთრებით გარემოზე შესაძლო გავლენის თვალსაზრისით. Microsoft-ის მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ მათი კაფსულა ზღვაში ლოკალურ დათბობას იწვევდა, თუმცა გავლენა მცირე იყო: "Natick-ის ჭურჭლიდან რამდენიმე მეტრის დაშორებით წყალი არაუმეტეს რამდენიმე მეათასედი გრადუსით თბებოდა".

სხვა მკვლევრები კი მიიჩნევენ, რომ წყალქვეშა მონაცემთა ცენტრები ოკეანის ტემპერატურის უჩვეულო მატების პერიოდებში, საზღვაო სიცხის ტალღების დროს, წყლის ბიომრავალფეროვნებას ზიანს მიაყენებს. 2022 წლის ნაშრომის მიხედვით, ასეთ შემთხვევაში ჭურჭლიდან გამომდინარე წყალი კიდევ უფრო თბილი იქნება და ნაკლებ ჟანგბადს შეიცავს, რომელსაც წყლის ორგანიზმები საჭიროებენ.

კიდევ ერთი შეშფოთება უსაფრთხოებას უკავშირდება: 2024 წლის კვლევამ აჩვენა, რომ წყალქვეშა დინამიკებით გამოცემულ გარკვეულ სიხშირეებს ამ ობიექტების დაზიანება შეუძლია, რაც ბგერითი თავდასხმის შესაძლებლობაზე მიუთითებს.

ამ შეშფოთებებზე საპასუხოდ Hailanyun თავის წყალქვეშა მონაცემთა ცენტრებს "ეკოლოგიურად" მოიხსენიებს და 2020 წელს სამხრეთ ჩინეთის მარგალიტის მდინარეში ჩატარებულ შეფასებაზე დაყრდნობით ამბობს: "წყალქვეშა მონაცემთა ცენტრის მიერ გამოყოფილი სითბო გარშემო წყლის ტემპერატურას ერთ გრადუსზე ნაკლებით ზრდის. ეს პრაქტიკულად არანაირ მნიშვნელოვან გავლენას არ ახდენს".

წყალქვეშა მონაცემთა ცენტრების კონცეფციას ჩინეთის საზღვრებს გარეთაც სულ უფრო მეტი მხარდაჭერა აქვს. სამხრეთ კორეამ ანალოგიური გეგმები გამოაცხადა, იაპონია და სინგაპური კი ოკეანის ზედაპირზე მცურავ მონაცემთა ცენტრებს განიხილავს.

ჟანგ ნინის თქმით, სხვა სანაპირო ქვეყნები ამ ტენდენციას მიჰყვებიან თუ არა, ეს ნაკლებად ტექნიკური განხორციელებადობის, და უფრო მეტად — მარეგულირებელ, ეკოლოგიურ და მომარაგების ჯაჭვზე კითხვებზე სწრაფი პასუხის საკითხია, "რომელთა გადაჭრაზეც ჩინეთი ახლა მასშტაბურად მუშაობს".