ПОГРУЖАЕМЫЙ ЦЕНТР ОБРАБОТКИ ДАННЫХ Российский патент 2019 года по МПК H05K7/20 G06F1/20 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] По мере развития облачных вычислений и облачных услуг появляется необходимость предусматривать центры обработки данных для обслуживания клиентов-заказчиков. Заказчикам нужны большие скорости (наименьшее возможное время ожидания) для их облачных приложений. Чтобы удовлетворить заказчиков, будущие центры обработки данных нужно располагать как можно ближе к базе заказчика. При этом, следует уделять внимание секретности, безопасности, физическим условиям окружающей среды, наличию недвижимого имущества, доступу к электроэнергии, стоимости электроэнергии и т.п.

Сущность изобретения

[0002] В этом разделе «Сущность изобретения» предлагается внести на рассмотрение набор представительных концепций в упрощенной форме, которые дополнительно описываются ниже в разделе «Подробное описание». Этот раздел «Сущность изобретения» не следует считать ни идентифицирующим ключевые признаки или существенные признаки заявляемого объекта изобретения, ни предназначенным для использования каким либо образом, который мог бы ограничить объем притязаний согласно заявляемому объекту изобретения.

[0003] Короче говоря, один или нескольких различных аспектов описываемого здесь объекта изобретения направлены на создание центра обработки данных, конфигурация которого обеспечивает его работу, когда он погружен в воду. Электрические компоненты центра обработки данных находятся в герметичном контейнере. Центр обработки данных охлаждается водой, по меньшей мере - частично.

[0004] Другие преимущества могут стать очевидными из нижеследующего подробного описания, приводимого в связи с чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0005] Данное изобретение иллюстрируется на примерах, не носящих ограничительный характер и приведенных на прилагаемых чертежах, где одинаковые позиции обозначают одинаковые элементы, и при этом:

[0006] на фиг.1 представлено возможное изображение погружаемого центра обработки данных (которому придана конфигурация множества модулей), находящегося на дне под массой воды, в соответствии с одним или несколькими возможными воплощениями;

[0007] на фиг.2 представлено возможное изображение модулей частично погружаемого центра обработки данных, поставленных на якоря на дно под массой воды, в соответствии с одним или несколькими возможными воплощениями;

[0008] на фиг.3A и 3B представлены возможные изображения модулей погружаемого центра обработки данных, скомпонованных в трех измерениях, в соответствии с одним или несколькими возможными воплощениями;

[0009] на фиг.4 представлено возможное изображение модулей погружаемого центра обработки данных, скомпонованных в сборе на платформе и опущенных на нее, в соответствии с одним или несколькими возможными воплощениями;

[0010] на фиг.5A-5C представлены блок-схемы, отображающие примеры источников питания на водной основе, подключенных с возможностью подвода, по меньшей мере, некоторой необходимой электроэнергии к центру обработки данных, в соответствии с одним или несколькими возможными воплощениями;

[0011] на фиг.6 представлено возможное изображение погружаемого центра обработки данных, в котором генерируемое им тепло используется для генерирования электроэнергии, в соответствии с одним или несколькими возможными воплощениями;

[0012] на фиг.7 представлено возможное изображение центра обработки данных, подключенного к основанию ветровой турбины или встроенного в него, в соответствии с одним или несколькими возможными воплощениями;

[0013] на фиг.8A и 8B представлены возможные изображения того, как можно спроектировать модуль, обеспечивая прочность и защиту, в соответствии с одним или несколькими возможными воплощениями;

[0014] на фиг.9 представлена блок-схема последовательности операций, содержащая возможные этапы, которые можно использовать при развертывании погружаемого центра обработки данных, в соответствии с одним или несколькими возможными воплощениями;

[0015] на фиг.10 представлена блок-схема, на которой изображен возможный центр обработки данных, который охлаждается циркулирующим газом или жидкостью, содержит вычислительную аппаратуру и в который можно внедрить один или несколько аспектов различных вариантов осуществления, описываемых здесь.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0016] Различные аспекты технологии, описываемые здесь, направлены главным образом на создание и/или развертывание центра обработки данных (который в общем случае представляет собой средства, содержащие централизованно управляемые вычислительные ресурсы и связанные с ними системы поддержки), спроектированного погружаемым, например, на дно океана или дно любой аналогичной массы воды, такой, как озеро, река, затопленный прежний карьер, и т.п. Центр обработки данных можно развернуть относительно близко к имеющимися и потенциальным заказчикам и расположить так, чтобы получить преимущество устойчивой электроэнергии, которая также является экологически чистой, и получить преимущество массивного теплоотвода, обеспечиваемого водой. За счет расположения центра обработки данных в глубокой воде, например, за счет постановки его на якоря или опускания его на дно океана, значительно снижаются риски отсоединения шлангокабелей или причинения повреждения центру обработки данных внешними силами.

[0017] Следует понять, что любые из приводимых здесь примеров являются неограничительными. Скажем, для демонстрации концепции расположения центров обработки данных на дне океана, например, путем их опускания, приводятся примеры погружаемых в океан центров обработки данных. Вместе с тем, аналогичные выгоды обеспечивают и другие массы воды, не являющейся океанской, и можно использовать скорее постановку на якоря, а не опускание, как в случае, если дно океана является чересчур неровным в месте, желательном по иным причинам. В том смысле, в каком он употребляется здесь, термин «дно» относится к низу любой массы воды, например, дну океана, дну реки, дну моря, дну озера, и т.п. А если так, то данное изобретение не ограничивается никакими описываемыми здесь конкретными вариантами осуществления, аспектами, концепциями, структурами, функциональными возможностями или примерами. Любые из описываемых здесь конкретных вариантов осуществления, аспектов, концепций, структур, функциональных возможностей или примеров скорее являются неограничительными, а данное изобретение можно использовать различными путями, которые обеспечивают выгоды и преимущества в центрах обработки данных и вычислительной технике в целом.

[0018] Как представлено в общем виде в возможном воплощении согласно фиг.1, некоторое количество модулей 102(1)-102(8) центра (например, модульного) обработки данных можно погрузить, устанавливая их на дне под какой-либо массой воды. Модульность не является обязательной, однако модульность имеет несколько преимуществ, включая возможность придавать центру обработки данных размеры, допускающие разную его насыщенность аппаратурой посредством использования подходящего количества модулей, замену модуля в конце срока его службы, портативность, безопасность (например, модули можно подразделить на модули общего пользования или модули индивидуального пользования, при отсутствии связи между ними), и т.п. Кроме того, модульность допускает простоту изготовления; разработка и развертывание центра обработки пользовательских данных отнимают почти два года, что может быть недостатком во многих ситуациях, а модульность может ускорить развертывание при одновременном снижении цен.

[0019] Что касается развертывания, то модуль центра обработки данных можно буксировать в желаемое место, подключать к кабелям и любым другим модулям центра обработки данных и опускать любым количеством способов, таких, как путем прикрепления груза, добавления воды в балластную цистерну, и прочие. В случае, если может потребоваться обслуживание или замена модуля центра обработки данных, груз можно снять, позволяя центру обработки данных всплыть. Отметим, что на глубинах ниже обуславливаемых возможностями погружения обычных людей, для снятия груза или прикрепления трубы для закачивания воздуха в балластную цистерну и откачивания из нее воды может понадобиться оборудование. Аналогичным образом, может потребоваться заложить в проект избыточность или возможность демонтажа снаружи любых компонентов, которым вероятнее всего понадобится обслуживание.

[0020] На фиг.2 показано альтернативное воплощение, в котором модули 202(1)-202(8) центра обработки данных обладают некоторой собственной плавучестью, но посредством якорей крепятся к дну с соблюдением желаемой ориентации и системы расположения, например - уровня и равномерного распределения в линейной или решетчатой системе расположения. Как можно легко понять, постановка на якоря облегчает развертывание центров обработки данных на дно с неровной поверхностью. Отметим, что глубины можно предварительно нанести на карту, вследствие чего можно разработать якорные цепи или аналогичные средства имеющими длину, подходящую для сохранения желаемой ориентации центров обработки данных. В общем случае, погружаемый центр обработки данных должен быть надежно заякорен (посредством его собственного веса, как на фиг.1, или посредством тяжелого прикрепленного груза, как на фиг.2) во избежание смещения положения и отсоединения от служебных кабелей (электрических и оптоволоконных для Internet).

[0021] Как очевидно, изображение восьми модулей на фиг.1 и 2 лишь характеризует произвольно выбранное их количество в целях иллюстрации. Например, возможно погружение одного-единственного центра обработки данных (который не обязательно должен быть модульным), количество модулей в котором может достигать любого практически осуществимого.

[0022] Кабели на фиг.1 и 2 не показаны, но - как можно понять - к каждому модулю центра обработки данных подключены источник питания и соединения (например, волоконные) для передачи данных. Более того, любые или все модули центра обработки данных, например, 102(1)-102(8) или 202(1)-202(8), можно подключать друг к другу для высокоэффективной внутренней связи, включая обеспечиваемую любыми проводными или беспроводными соединениями. В случае, если электроэнергия поступает с суши, кабели можно расположить так, что и кабель питания, и волоконно-оптические кабели связи будут окружены единственной оболочкой, вследствие чего понадобится использовать всего одну катушку, и будет невозможно перепутать разные кабели друг с другом во время развертывания. Кроме того, по кабелю питания можно передавать и/или принимать, по меньшей мере, некоторые из сигналов связи.

[0023] На фиг.3A и 3B показаны конфигурации центров обработки данных, состоящих из погружаемых модулей в трехмерной матрице. Между модулями показаны некоторые возможные промежутки для облегчения охлаждения, однако такие промежутки между модулями могут оказаться необязательными.

[0024] На фиг.4 показана еще одна альтернатива, заключающаяся в сборке модулей 440 центра обработки данных на платформе 442, которая является управляемо опускаемой, например, по завершении операции сборки. Платформу 442 можно спроектировать сначала плавучей и становящейся частично погружаемой при добавлении веса модулей центра обработки данных. В альтернативном варианте, платформу 442 можно опускать, заполняя ее водой. Платформа может быть самовыравнивающейся.

[0025] Среди других преимуществ погружаемых центров обработки данных можно отметить то, что около океана или других относительно глубоких масс воды живет огромная - в процентном отношении - часть населения мира, вследствие чего погружение центра обработки данных обеспечивает близкое расположение центров обработки данных к пользователям, например, заказчикам и/или работникам частных предприятий. Кроме того, в отличие от плавучих центров обработки данных, достигаются преимущества от расположения ниже поверхности воды, в частности - на относительно большой глубине. Например, плавучие центры обработки данных подвержены множеству опасностей, которые вызывают потери электроэнергии и выход из строя служебных соединений, включая подверженность воздействию погоды (океанских штормов, ветра, волн, плавающих предметов, ударов электрическим током), приливно-отливных и океанских течений, которые вызывают обычную океанскую зыбь (обуславливающую механические напряжения в соединениях с источниками питания и волоконными Internet-магистралями), авариям из-за трафика коммерческих, рыболовных и прогулочных судов, которые легко заметить с воздуха или поверхности океана и которые поэтому легче становятся целью и/или на борт которых становится легче проникнуть, что повышает риск нарушения секретности, актов вандализма, саботажа или шпионажа.

[0026] Еще одни преимущества включают в себя касающиеся секретности и безопасности, поскольку некоторые правительства предписывают хранить данные облачных услуг в своей собственной стране. Таким образом, обслуживание нескольких стран из регионального «мега-центра обработки данных» - это не всегда приемлемый вариант. В других случаях может оказаться выгодным развертывание центра обработки данных в международных водах.

[0027] В общем случае, чем глубже погружают центр обработки данных, тем меньше центр обработки данных подвержен таким рискам. В самом деле, многие наземные центры обработки данных не созданы выдерживающими суровые погодные условия и подвержены риску повреждения или аварии из-за угроз, подобных приливным волнам, затоплению и другим убыткам, обуславливаемым ветром и/или водой.

[0028] Отметим, что центр обработки данных, частично погружаемый и/или погружаемый в относительно мелкую воду, уязвим для океанских течений, рыболовных сетей, якорей и подводных лодок, воздействие которых порождает риск удара или отсоединения от его источника питания или Internet. И все-таки, в некоторых ситуациях центр обработки данных, частично погружаемый и/или погружаемый в относительно мелкую воду, может оказаться желательным, и так что технология, описываемая здесь как «погружная», применима также к частично погружаемым центры обработки данных и/или центрам обработки данных, погружаемым в относительно мелкую воду. В качестве лишь одного примера, отметим, что центр обработки данных может быть частично погружаемым или погружаемым в относительно мелкую воду выше или ниже водопада; водопад может обеспечивать электроэнергию, а погружение - охлаждение.

[0029] Можно воспользоваться любым количеством способов подвода электроэнергии к погружаемому центру обработки данных, включая подачу электроэнергии из обычных наземных источников. Вместе с тем, существуют также возможности пользования источниками электроэнергии, развернутыми в воде, включая источники океанской электроэнергии, такой, как электроэнергия, генерируемая приливно-отливными или океанскими течениями; в общем случае, это снижает затраты на генерирование электроэнергии вблизи места ее использования.

[0030] На фиг.5A в качестве электроэнергии для питания центра 552 обработки данных на фиг.5А приведен пример с электроэнергией 550 волн, а на фиг.5B в качестве электроэнергии для питания центра 556 обработки данных приведен пример с энергией 554 приливов и отливов; энергия 554 приливов и отливов весьма предсказуема. Еще одной приемлемой альтернативой является солнечная электроэнергия, хотя - в качестве дополнения - в центрах обработки данных, где требуется много мегаватт, возможны и другие источники. Возможно использование термоядерного синтеза и т.п. В самом деле, можно использовать, комбинировать, и т.п., любые источники электроэнергии. В течение периодов, когда источники энергии обходятся дешевле, например - когда в избытке изменяющаяся электроэнергия, такая, как основанная на приливах и отливах, океанских течениях и/или волнах, нагрузочную способность по генерированию электроэнергии можно запасать - можно выделять водород из воды для использования в топливных элементах, которые применяются позже, когда потребуется электроэнергия. Если существует соединение электропитания (с электросетью), то избыточную электроэнергию можно продавать и/или - если возникает аварийная ситуация, которая «выбивает» наземный источник электроэнергии, - можно сокращать потребление центром обработки данных путем отвода электроэнергии, производимой океаном, для других целей. Отметим, что около погружаемого центра обработки данных можно перерабатывать дейтерий и использовать его для подачи электроэнергии; чтобы поспособствовать этой обработке, можно воспользоваться теплом центра обработки.

[0031] На фиг.5C показано использование генерирования электроэнергии посредством генератора 558, работа которого основана на разностях температур, возникающей следствие того, что вода ближе к поверхности теплее, чем вода не большей глубине. На фиг.5C показано, что тепло, генерируемое центром 560 обработки данных, можно использовать, например, для увеличения перепада температур.

[0032] Еще одним путем использования тепла является более непосредственное генерирование электроэнергии из него. Например, как показано на фиг.6, тепло, вырабатываемое центром 660 обработки данных, можно улавливать и использовать для мощных турбин (для примера показаны две из них, обозначенные позициями 662 и 664). В контексте использования с учетом тепла центра обработки данных и с учетом температур окружающей воды можно выбрать газ, например, так, чтобы при желаемых температурах происходил фазовый переход газ - жидкость и наоборот. В любом случае, центр обработки данных охлаждают водой, делая это либо прямым, либо косвенным путем за счет теплопередачи в еще один механизм, как показано на фиг.6.

[0033] На фиг.7 показано развертывание центра 770 обработки данных или, по меньшей мере, части центра обработки данных, подключенного к электрогенератору 772 прибрежной ветровой турбины (с турбиной 772A и основанием 772B). Если основание 772B должно содержать воду, то центр обработки данных может быть встроен в это основание (погружен в него). Отметим, что около турбины 772А могут быть расположены антенны, которые могут передавать некоторые сообщения, включая передачу в наземные и/или в другие модули, развернутые аналогичным образом. Отметим, что любая погружаемая полностью или частично система для генерирования электроэнергии может аналогичным образом иметь подключенный к ней или встроенный в нее центр обработки данных.

[0034] На фиг.7 также показано, каким образом возможна теплопередача от центра обработки данных к воде за счет подсистемы теплопередачи, включающей в себя какие-либо насосы, вентиляторы, теплообменные змеевики 774 и/или аналогичные средства. Газ или жидкость может циркулировать через центр обработки данных или модуль, и/или можно перекачивать воду из внешней среды (или выталкивать естественным образом по мере наращивания нагрева) по уплотненным трубам, пропущенным через модуль. Любой центр обработки данных, наполненный серверами, запоминающими устройствами и оборудованием сети, а также любыми вентиляторами или насосами, генерирует тепло, и это тепло нужно отводить от оборудования, в противном случае аппаратные средства подвергнутся риску перегрева и отказа. Однако это тепло может оказывать влияние на окружающую среду, и нужно подумать о том, как рассредоточить это тепло таким образом, что это смягчит негативные воздействия. Например, нужно бы не развертывать центр обработки данных около такой зоны, чувствительной к окружающей среде, как риф.

[0035] Охлаждение может быть основано на циркуляции газов или жидкостей, осуществляемой посредством вентиляторов или насосов. Однако вместо вентиляторов или насосов (которые имеют движущие части и поэтому более подвержены отказу), либо в дополнение к ним, можно использовать и неподвижные. Например, для охлаждения можно воспользоваться технологией тепловых труб и/или другими технологиями, которые предусматривают использование естественного увеличения количества пара или тепла в замкнутой системе.

[0036] В зависимости от глубины, на которую погружают центр обработки данных, нужно уделять внимание давлению воды. Один способ повышения стойкости центра обработки данных к отказам заключается в использовании скошенных краев и/или углов вместо прямых углов на каждом из модулей, что в общем виде представлено в модуле 880 согласно фиг.8A. Это также может помочь предотвратить застревание модуля в рыболовных сетях и т.п., хотя еще одной возможной альтернативой для защиты модуля (модулей), позволяющей избежать застревания, столкновений и т.п., является накрытие одного модуля или группы модулей кожухом, таким, как полусферический купол или аналогичное средство.

[0037] Можно использовать двухкорпусную конструкцию, что в общем виде представлено на фиг.8B. Проникновение воды может быть обнаружено посредством набора датчиков (в который входит любой один или несколько различных датчиков «Д» на фиг.8B)в пространстве 882 между участками корпусов. Изменения давления можно измерять аналогичным образом. Отметим, что пространство между внутренним и внешним корпусом может быть заполнено жидким диэлектриком, сопротивление которого будет изменяться при любом проникновении воды, вследствие чего датчики смогут обнаруживать, есть ли утечка, и безусловно можно оценивать скорость изменения, чтобы определить, происходит ли медленная или значительная утечка. Для дополнительной защиты можно использовать более двух корпусов (участков).

[0038] Центр обработки данных или модули центра обработки данных нужно герметизировать, чтобы сделать не допускающими утечки и стойкими к коррозии (в частности, при развертываниях в соленой воде) на протяжении, по меньшей мере, запланированного срока их службы. Металлы можно покрыть, например, полимерами и т.п., или можно построить модули из полимеров. Отметим, что электрические компоненты действительно надо герметизировать от проникновения воды, и их можно поместить, например, в герметизированный контейнер (или герметизированные контейнеры) в пределах модуля.

[0039] Помимо этого, как описано в целом в совместно рассматриваемой патентной заявке под названием ʺDatacenter with Immersion Cooling Liquidʺ (номер дела патентного поверенного 341559.01), внутренность центра обработки данных (и любое пространство между несколькими корпусами) можно заполнить жидким диэлектриком, а не воздухом. Это обеспечивает уравненное (или, по существу, уравненное) давление и - за счет циркуляции текучей среды - обуславливает отвод тепла от компонентов. Отметим, что при таком выровненном давлении корпус или корпуса не обязательно нужно делать, частности, толстыми, или даже делать из металла, что облегчает использование материалов, обладающих приемлемыми свойствами стойкости к коррозии.

[0040] На фиг.9 представлена блок-схема последовательности операций, содержащая возможные этапы, относящиеся к развертыванию погружаемого центра обработки данных. В примере согласно фиг.9 показаны модули, используемые в качестве возможных, однако ясно, что весь центр обработки данных может быть заключен в одном кожухе, и поэтому один-единственный «модуль» может служить в качестве центра обработки данных. В самом деле, в ситуациях когда население или спрос на облачные услуги не является слишком большим, одного-единственного модуля (в его традиционном смысле) может оказаться достаточно для обслуживания региона.

[0041] Этап 902 представляет собой сборку модуля (модулей), будь то на заводе или (по меньшей мере, до некоторой степени) на месте использования. На этапе 904 перемещают модули в желаемое место, например, буксируя их или буксируя платформу, которая служит им опорой. Если используют платформу (этап 906), то модулям можно заранее придать конфигурацию, обеспечивающую применение и буксировку на платформе, или подъем на платформу, монтаж на нее или друг на друга и сборку для использования на платформе (например, подключение друг к другу и/или к платформе, если это желательно). Любое подключение (например, этап 908) может физическим соединением для скрепления модулей друг с другом и/или с платформой для устойчивости, а также электрическим соединением для обеспечения связи модулей друг с другом с целью формирования центра обработки данных из составляющих модулей.

[0042] Этап 910 представляет собой подсоединение внешних кабелей к модулям, которое включает в себя подсоединение волоконного кабеля связи, ведущего на сушу, и любое соединение в цепи питания. Отметим, что соединение в цепи питания может быть осуществлено с подводным источником питания, и поэтому кабели питания можно подключать к модулям центра обработки данных под водой после погружения модулей (или во время их погружения).

[0043] Этап 912 представляет собой заполнение модулей жидким диэлектриком, (если в заданном сценарии предусматривается использование модулей, заполненных жидкостью). Отметим, что - вероятно - будет выгодно заполнять модули после перемещения их, чтобы они дольше были легче, а потом буксировать их (например, поддерживая наплаву) и т.п. Отметим, что при извлечении жидкого диэлектрика можно опорожнять модули перед креплением их для возвратной транспортировки; это можно сделать путем откачивания жидкости из модуля (что может облегчить модуль, способствуя плавучести и/или подъему модуля обратно на поверхность), или путем опорожнения модуля поднятого модуля после подъема его обратно на поверхность.

[0044] Этап 914 представляет собой проведение любых заключительных испытаний или осмотров, проведение которых может оказаться желательным перед опусканием центра обработки данных; (отметим, что некоторые из испытаний можно проводить перед заполнением модулей жидким диэлектриком на этапе 912). Вместе с тем, другие испытания, такие, как испытания на утечку, можно проводить, когда жидкий диэлектрик находится в модулях.

[0045] Этап 916 представляет собой опускание участков центра обработки данных или самого центра обработки данных вместе с платформой, если она есть, на которой этот центр обработки данных находится. Отметим, что операция опускания может влиять на заполнение модулей жидкостью, то есть, для опускания центра обработки данных и/или платформы можно использовать вес жидкого диэлектрика. Этап 918 представляет собой использование погружаемого центра обработки данных для обслуживания пользователей.

[0046] Отметим, что вышеупомянутые возможные этапы не обязательно проводятся в показанном порядке. Например, может оказаться желательным опускание модулей центра обработки данных, по меньшей мере - частично, перед подсоединением кабелей. В самом деле, в ситуации, где необходима повышенная производительность, вслед за существующим погружаемым центром обработки данных можно опустить один или несколько дополнительных модулей и подключить их к нему. Это также допускает ротацию новых модулей в центр обработки данных по мере удаления, например - отсоединения и всплытия и утилизации, старых.

[0047] Как можно заметить, здесь описывается технология, согласно которой конфигурация центра обработки данных обеспечивает его работу, когда он погружен в воду и включает в себя электрические компоненты в герметичном контейнере. Центр обработки данных охлаждают, по меньшей мере - частично, водой.

[0048] Центр обработки данных может содержать множество модулей, при этом конфигурация каждого модуля обеспечивает его погружение в воду. Модули можно скомпоновать в матрицу.

[0049] Центр обработки данных может включать в себя, по меньшей мере, один насос и/или вентилятор, или может быть подключен к нему, для циркуляции газа и/или охлаждения центра обработки данных путем передачи тепла воде и/или с целью реализации другого механизма (например, для генерирования электроэнергии).

[0050] Центр обработки данных может получать, по меньшей мере, некоторую электроэнергию, генерируемую водой, например, волнами, водными течениями и/или чередованиями приливов и отливов. Электроэнергия, генерируемая водой, может быть основана на разности температур между более холодной водой и более теплой водой, а, по меньшей мере, часть тепла, генерируемого центром обработки данных, можно использовать для увеличения этой разности температур. По меньшей мере, часть тепла, генерируемого центром обработки данных, можно использовать для генерирования электроэнергии более непосредственно.

[0051] Центр обработки данных можно расположить на платформе и погружать вместе с платформой. Центр обработки данных может быть сочленен с погружаемым основанием ветровой турбины или другой системы для генерирования энергии, или может быть встроен в это основание.

[0052] В одном или нескольких аспектах, конфигурация модуля центра обработки данных обеспечивает погружение в воду с одновременным заключением модуля центра обработки данных, включая содержащиеся в нем электрические компоненты, в герметичный корпус. Конфигурация подсистемы теплопередачи обеспечивает передачу тепла наружу из корпуса.

[0053] Корпус может содержать, по меньшей мере, два участка корпуса с промежутком между участками. Для обнаружения любого проникновения воды, в пределах промежутка между двумя из участков можно разместить набор датчиков (один или несколько датчиков). Корпус может включать в себя скошенные края.

[0054] По меньшей мере, часть подсистемы теплопередачи может использовать поверхность корпуса для теплопередачи в воду. Подсистема теплопередачи может включать в себя, по меньшей мере, один насос и/или вентилятор для циркуляции жидкости и/или газа в пределах корпуса. Подсистема теплопередачи может передавать, по меньшей мере, часть тепла из корпуса для использования при генерировании электроэнергии.

[0055] Один или несколько аспектов направлены на развертывание погружаемого центра обработки данных, включая позиционирование, по меньшей мере, части центра обработки данных, в желаемом месте в массе воды и опускание упомянутой, по меньшей мере, части центра обработки данных. Опускание упомянутой, по меньшей мере, части центра обработки данных может включать в себя добавление груза к упомянутой, по меньшей мере, части центра обработки данных и/или к платформе, на которую опирается упомянутая, по меньшей мере, часть центра обработки данных. Сразу же после погружения, центр обработки данных можно эксплуатировать для обслуживания потребителей.

Возможная среда центра обработки данных

[0056] Обычный специалист в данной области техники сможет понять, что различные варианты осуществления и способы, описываемые здесь, можно воплотить в связи с любым количеством аппаратных средств, которые можно развернуть в качестве части центра обработки данных или другой вычислительной среды и можно соединить с любого типа средством или средствами хранения данных. Таким образом, предлагаемая технология не ограничивается центром обработки данных в традиционном смысле, а может быть использована в любой ситуации, где электроэнергия для вычислений необходима вблизи определенного места, а диссипация тепла является фактором, который следует учесть.

[0057] На фиг.10 показан возможный погружаемый центр 1000 обработки данных (или один модуль центра обработки данных), который в этом примере воплощен как имеющий древовидную топологию. Множество стоек 1002₁-1002_n, каждая из которых имеет серверы, осуществляющие связь посредством стоечного коммутатора 1004₁-1004_n верхнего уровня. Серверы могут включать в себя устройства для хранения данных, или, по меньшей мере, часть устройств для хранения данных могут быть размещены отдельно. Типичная сеть имеет от двадцати до сорока серверов на стойку, и при продвижении вверх по дереву мощность каналов связи и коммутаторов нарастает. Отметим, что центры обработки данных не ограничиваются древовидными топологиями, а могут быть использованы в любой топологии. Небольшой объем вычислительных возможностей можно использовать для оперативного контроля датчиков погружаемого центра обработки данных, запуска любых вентиляторов, насосов и т.п., приведения в действие активной системы поддержания постоянного уровня и т.п., хотя это и может быть сделано с помощью отдельных компьютерных логических схем.

[0058] Как изображено на фиг.10, каждый стоечный коммутатор 1004₁-1004_n верхнего уровня подключен другому такому же посредством одного или нескольких коммутаторов 1006₁-1006_k агрегации. Таким образом, каждый сервер может осуществлять связь с любым другим сервером, включая сервер на другой стойке. Отметим, что в этом примере коммутатор 1008 агрегации более высокого уровня подключает коммутаторы 1006₁-1006_k агрегации стоечного уровня, и возможно воплощение одного или нескольких дополнительных уровней подключений коммутаторов агрегации.

[0059] Как изображено на фиг.10 закругленными стрелками, приведенный в качестве примера центр обработки данных имеет циркулирующий по нему газ и/или жидкий диэлектрик, а циркуляция может быть осуществлена посредством насосов, вентиляторов и/или естественным путем. Подсистема 1010 теплопередачи, в которой возможно использование змеевиков, радиаторов, насосов для жидкости, вентиляторов, и т.п., передает тепло из центра обработки данных или его модуля в окружающую воду и/или для использования при генерировании электроэнергии. Отметим, что в качестве механизма для теплопередачи можно использовать сам корпус модуля или центра обработки данных.

Заключение

[0060] Хотя согласно изобретению возможны различные модификации и альтернативные конструкции, лишь определенные иллюстративные варианты его осуществления показаны на чертежах и подробно описаны выше. Вместе с тем, следует понять, что Заявитель не намеревался ограничить изобретение раскрытыми конкретными его формами, а его намерение, наоборот, заключается в том, чтобы показать, что изобретение охватывает все модификации, альтернативные конструкции и эквиваленты, находящиеся в рамках существа и объема притязаний изобретения.

[0061] Следует понять, что помимо различных вариантов осуществления, описанных здесь, можно использовать другие аналогичные варианты осуществления, или можно внести изменения и дополнения в описанный вариант (описанные варианты) осуществления, чтобы - не выходя за их рамки - обеспечить выполнение такой же функции, как в описанном варианте (описанных вариантах) осуществления, или эквивалентной функции. Помимо этого, совместное выполнение одной или нескольких описанных здесь функций возможно посредством нескольких микросхем обработки данных или нескольких устройств, и - аналогичным образом - хранение информации возможно посредством множества устройств. Соответственно, изобретение следует считать не ограничиваемым каким-либо одним вариантом осуществления, а рассматривать его в широком смысле в рамках существа и объема притязаний в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к созданию центра обработки данных, конфигурация которого обеспечивает его работу, когда он погружен в воду. Технический результат - создание и/или развертывание центра обработки данных, спроектированного погружаемым на дно массы воды с обеспечением развертывания относительно близко к имеющимся потенциальным заказчикам и получения преимущества устойчивой, экологически чистой электроэнергии, а также преимущества массивного теплоотвода, обеспечиваемого водой. При этом значительно снижаются риски отсоединения шлангокабелей или причинения повреждения центру обработки данных внешними силами. Достигается тем, что электрические компоненты центра обработки данных находятся в герметичном контейнере, встроенном в основание, размещенное на платформе и погруженное в воду. Центр обработки данных охлаждается водой по меньшей мере частично. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Система для обеспечения работы центра обработки данных, содержащая:

погружаемый центр обработки данных, сконфигурированный работать, будучи погруженным в воду, включая то, что электрические компоненты погружаемого центра обработки данных находятся в по меньшей мере одном герметичном контейнере, причем данный по меньшей мере один герметичный контейнер встроен в основание, размещенное на платформе и погруженное в воду,

подсистему теплопередачи, включающую в себя уплотненную циркуляционную трубу, проходящую через упомянутый по меньшей мере один герметичный контейнер в основании, при этом по уплотненной циркуляционной трубе циркулирует диэлектрическая жидкость через упомянутый по меньшей мере один герметичный контейнер, в который заключен погружаемый центр обработки данных, для обеспечения опускания центра обработки данных в воду, выравнивания давления и отвода тепла из погружаемого центра обработки данных, и радиатор, который отводит тепло из упомянутого по меньшей мере одного герметичного контейнера в воду снаружи основания, и

по меньшей мере один датчик для определения сопротивления диэлектрической жидкости и отслеживания скорости утечки данной жидкости.

2. Система по п.1, в которой уплотненная циркуляционная труба отводит тепло, формируемое погружаемым центром обработки данных, в среду внутри основания.

3. Система по п.2, в которой радиатор отводит тепло из среды внутри основания во внешнюю среду.

4. Система по п.1, в которой центр обработки данных включает в себя по меньшей мере один насос, змеевик или вентилятор для циркуляции диэлектрической жидкости по уплотненной циркуляционной трубе для охлаждения погружаемого центра обработки данных посредством отвода тепла из погружаемого центра обработки данных.

5. Система для обеспечения работы центра обработки данных, содержащая:

модуль центра обработки данных, сконфигурированный для погружения в воду наверху платформы, причем модуль центра обработки данных содержит множество электрических компонентов и герметичный корпус, в который заключено это множество электрических компонентов,

подсистему теплопередачи, сконфигурированную для отвода тепла из герметичного корпуса в воду, в том числе посредством циркуляции диэлектрической жидкости через герметичный корпус для обеспечения опускания центра обработки данных в воду, выравнивания давления и отвода тепла, формируемого упомянутым множеством электрических компонентов, из герметичного корпуса в воду снаружи системы, и дополнительно содержащую радиатор, который отводит тепло из центра обработки данных в воду, и

по меньшей мере один датчик для определения сопротивления диэлектрической жидкости и отслеживания скорости утечки данной жидкости.