Microsoft está aprovechando la tecnología de submarinos y trabajando con pioneros en energía marina para hacer historia con Natick, un proyecto que consiste en la fabricación y operación de unidades de centros de datos preempaquetados ambientalmente sostenibles que se pueden pedir a medida, desplegar rápidamente y operar en el fondo del mar durante años.

Un prototipo experimental, del tamaño de un contenedor de envío, ya está procesando cargas de trabajo en el lecho marino cerca de las Islas Orcadas de Escocia.

El equipo responsable del proyecto es liderado por Peter Lee, vicepresidente corporativo de Microsoft AI and Research.

¿Por qué el fondo del mar?

Más de la mitad de la población mundial vive a unos 193 kilómetros de la costa. Al colocar los centros de datos en masas de agua cerca de las ciudades costeras, los datos tendrían poca distancia para llegar a las comunidades costeras, lo que permitiría una navegación web rápida y fluida, transmisión de video y juegos, así como experiencias auténticas para las tecnologías impulsadas por inteligencia artificial.

“Para una verdadera entrega de inteligencia artificial, en realidad hoy dependemos de la nube”, dijo Lee. “Si podemos estar a un salto de internet de todos, entonces no solo beneficia a nuestros productos, sino también a los productos que nuestros clientes atienden”.

De Francia a Escocia

El data center de las Islas del Norte, ubicado en Escosia, de 12 metros de largo del Project Natick está cargado con 12 bastidores que contienen un total de 864 servidores y la infraestructura del sistema de enfriamiento asociado. El centro de datos se ensambló y probó en Francia y se envió en un camión de plataforma a territorio escocés, donde fue conectado a una base triangular llena de balasto para su despliegue en el fondo marino.

El día del despliegue, los vientos fueron tranquilos y los mares quedaron planos bajo una gruesa capa de niebla. “Para nosotros, fue un clima perfecto”, dijo Ben Cutler, gerente de proyecto en el grupo de proyectos especiales dentro de la organización de investigación de Microsoft que dirige el equipo de Project Natick.

El centro de datos fue remolcado al mar parcialmente sumergido, acunado por cabrestantes y grúas entre los pontones de una lancha a modo de catamarán industrial. En el sitio de despliegue, un vehículo operado por control remoto recuperó un cable que contenía la fibra óptica y el cableado de alimentación del lecho marino y lo llevó a la superficie donde fue revisado y conectado al centro de datos, y al centro de datos fue encendido.

La tarea más compleja del día fue la bajada del centro de datos y del cable de más de 35 metros hasta el suelo marino de la losa de roca. La tripulación marina utilizó 10 tornos, una grúa, una barcaza de pórtico y un vehículo operado por control remoto que acompañó al centro de datos en su viaje.

“El momento más feliz fue cuando el centro de datos finalmente se deslizó por debajo de la superficie en su lento y cuidadosamente programado viaje”, dijo Cutler. Una vez que el centro de datos llegó al lecho marino, se soltaron los grilletes, se llevaron los cables del cabrestante a la superficie y se pasó el control operacional de las Islas del Norte a la estación costera.

Todo lo aprendido a partir de la implementación – y las operaciones durante el próximo año y la recuperación final – permitirá a los investigadores medir sus expectativas frente a la realidad de operar centros de datos subacuáticos en el mundo real.

Desarrollado con energía renovable

Las Islas del Norte es un capítulo de la historia continua de Project Natick, que cuenta una historia sobre si es posible utilizar la cadena de suministro logística existente para enviar y desplegar rápidamente centros de datos modulares en cualquier parte del mundo, incluso en los lugares más difíciles del mar.

“Sabemos que si podemos poner algo aquí y sobrevive, somos buenos para casi cualquier lugar que queramos ir”, dijo Cutler.

El Centro Europeo de Energía Marina, ubicado en Reino Unido, es un sitio de prueba para turbinas de marea experimentales y convertidores de energía de las olas que generan electricidad a partir del movimiento del agua de mar. Las corrientes de marea viajan hasta 14 kilómetros por hora con la intensidad máxima y la superficie del mar se agita regularmente con olas de tres metros que azotan hasta más de 18 metros en condiciones tormentosas.

En tierra, las turbinas eólicas brotan de los campos ondulantes de los agricultores y paneles solares que adornan techos de casas centenarias, generando electricidad más que suficiente para abastecer a los 10 mil residentes de la isla con energía 100 por ciento renovable. Un cable de la red de la Isla Orkney envía electricidad al centro de datos, que requiere poco menos de un cuarto de megavatio de potencia cuando funciona a plena capacidad.

La colocación con energía renovable marina es un paso hacia la realización de la visión de Microsoft de los centros de datos con su propio suministro de energía sostenible, explicó Christian Belady, gerente general de estrategia y arquitectura de infraestructura en la nube en la división de nube y empresas de Microsoft.

Centro de datos y sinergia submarina

La Fase 1 del Proyecto Natick mostró que el concepto de centro de datos subacuático es factible; la Fase 2 se centra en investigar si el concepto es logístico, ambiental y económicamente práctico.

Al comienzo de la Fase 2, el equipo de Microsoft sabía que la fabricación escalable de centros de datos submarinos requeriría experiencia externa. Es por eso que Microsoft eligió trabajar con Naval Group, una empresa francesa de 400 años de antigüedad con experiencia global en ingeniería, fabricación y mantenimiento de barcos y submarinos de grado militar, así como tecnologías de energía marina.

El equipo de Microsoft presentó a Naval Group las especificaciones generales para el centro de datos subacuático y dejó que la compañía asumiera el liderazgo en el diseño y la fabricación del buque desplegado en Escocia.

“A primera vista, pensamos que hay una gran brecha entre los centros de datos y los submarinos, pero de hecho tienen muchas sinergias”, dijo Eric Papin, vicepresidente senior, director técnico y director de innovación de Naval Group.

Los submarinos, señaló, son esencialmente grandes recipientes a presión que albergan una procesamiento de datos para la gestión de buques y otros sistemas integrados de acuerdo con los estrictos requisitos de electricidad, volumen, peso, equilibrio térmico y refrigeración.

Tecnología submarina

De hecho, Naval Group adaptó un proceso de intercambio de calor comúnmente utilizado para refrigerar submarinos al centro de datos subacuático. El sistema canaliza agua de mar directamente a través de los radiadores en la parte posterior de cada uno de los 12 bastidores de servidores y vuelve al océano. Los hallazgos de la fase 1 del Proyecto Natick indican que el agua del centro de datos se mezcla y disipa rápidamente en las corrientes circundantes.

“Al igual que cualquier automóvil nuevo, patearemos los neumáticos y haremos funcionar el motor a diferentes velocidades para asegurarnos de que todo funcione bien”, dijo Fowers. “Entonces, una vez que estemos listos para comenzar, convenceremos a uno o dos de nuestros clientes y les entregaremos las llaves para que comiencen a implementar trabajos en nuestro sistema”.

¿Realmente funcionará a largo plazo?

El equipo de Project Natick pasará los siguientes 12 meses monitoreando y registrando el desempeño del centro de datos, controlando todo, desde el consumo de energía y los niveles de humedad interna hasta los niveles de sonido y temperatura.

Los océanos del mundo en profundidad son consistentemente fríos y ofrecen un acceso rápido y gratuito a la refrigeración, que es uno de los mayores costos para los centros de datos terrestres. Los centros de datos subacuáticos también podrían servir como arrendatarios ancla para la energía renovable marina, como parques eólicos marinos o bancos de turbinas mareomotrices, lo que permite que las dos industrias evolucionen al unísono.

Por ahora, Project Natick es un proyecto de investigación aplicada, enfocado en determinar la viabilidad económica de operar centros de datos en contenedores offshore cerca de los principales centros de población para proporcionar computación en la nube para un mundo cada vez más dependiente de la conectividad a Internet.

“Cuando haces un lanzamiento lunar, es posible que nunca llegues a la luna”, dijo Lee. “Es genial si lo haces, pero, sin importar, aprendes mucho y hay consecuencias imprevistas en el camino”. Eso está sucediendo en este caso. Estamos aprendiendo sobre las fallas del disco, sobre el diseño del rack, sobre la ingeniería mecánica de los sistemas de refrigeración y esas cosas serán retroalimentadas en nuestros centros de datos normales”.