数据已渗透到我们生活和工作的方方面面，如今全球正处于经济发展转型与变革的关键时期，数据作为数字经济的核心生产要素，无疑建设先进的数据中心是科技企业的硬核 IT 实力的有力保证，科技巨头纷纷强势布局数据中心：

据 Synergy Research Group 数据显示，截至 2020 年底全球超大规模提供商运营的大型数据中心总数增加到 597 个，自 2015 年底以来翻了一倍多。在地理位置上，美国占云和互联网数据中心站点的近 40%，紧接的是中国、日本、德国、英国和澳大利亚，合计占总数的 29%。在过去 4 个季度里，有 17个国家/地区建立了新的数据中心，在超大规模运营商中，亚马逊、微软和谷歌合计占总数据中心的一半以上。

在这里不得不提及科技巨头微软，尽管在 2020 年疫情下仍保持强劲的创造力，在全球数十个国家和地区宣布建设新的数据中心，继续开服。近年来，微软玩转数据中心黑科技，如建设海底数据中心 Natick 计划，将服务器泡在液体中的两相浸入式冷却等技术深受开发者热议。

近日，笔者3D 虚拟参观了微软数据中心内部，对话微软大中华区副总裁兼市场营销及运营总经理康容，一起唠唠微软数据中心的黑技术。

全球 200+ 数据中心持续开服

微软在全球超 60 个地区共建设有 200+ 数据中心，拥有超 400 万台服务器。这些服务器通过核心数据中心网络，经过 165000 英里的海底、地面、光纤连接世界。这个数字正在迅速增大：仅今年，微软计划在至少 10 个国家新增数据中心，每年新建 50 -100 个数据中心。

康容表示，尽管 2020 年全球受疫情影响，微软仍步履不停，已宣布在中国大陆、印尼、新西兰、美国、智利、墨西哥、巴西、西班牙、以色列、卡塔尔、波兰、意大利、希腊、奥地利、瑞典、丹麦等地宣布建立新数据中心。

纵然数据庞大、不缺黑科技，但大多数微软数据中心外表低调：占地差不多是大型百货公司大小、被围栏包围的，微软云运营与创新副总裁诺埃尔·沃尔什(Noelle Walsh)爆料道，“如果你开车经过一个数据中心，你可能不会知道这是一个数据中心。”

譬如在 2009 年微软在芝加哥建设的数据中心，在外面放置任何标志，即使在内部也很难看出这座数据中心的所有者，除非客人仔细观察里面的画，才能知道它们是来自微软。

外表“平平无奇”的微软数据中心，内里却大有乾坤：

海底数据中心、给服务器“泡澡”、氢燃料电池，微软为节能到底有多拼？

笔者依序 3D 参观了服务器机房、网络机房、作业区、创新室。其中服务器机房拥有 GPU、JBOD、Gen 7Project Olympus 等创新刀片式服务器。源源不断的数据从服务器传输到网络机房，再链接到微软的全球数据中心区域网络。

从左到右：JBOD (just a bunch of disks) blade、Gen 7 Project Olympus server blade、GPU blade

在创新室，笔者看到 Natick 计划、两相浸入式冷却技术介绍，整个参观过程下来，让笔者印象最深的是微软在节能上的不留余力。

微软承诺，通过最大规模采用可再生能源，彻底清除掉自微软成立以来的全部碳排放——其目标是在 2050 年实现净排放量为零，即微软从大气中清除的碳总量，要超过 1975 年以来微软所有生产活动、员工出行及相关供应商的全部碳排放量。并设立了十亿美元的创新基金，支持清除碳排放的研究。

基于此，微软进行众多创新技术尝试：

一、两相浸入式冷却技术

服务器在运行时都需要散热，微软专门设计冷却系统来防止服务器发生故障。在数据中心内部，一排排服务器机架配置有热通道、冷通道。服务器运行时，风扇从冷通道吸入空气把它吹到服务器上，然后热空气从服务器后面排出，进入热通道，然后被吸入并排出。

康容回忆一次真实探访位于荷兰阿姆斯特丹的数据中心：里面没有空调，采用空气冷却来降低温度，在美国亚利桑那州炎热地区亦然。

为了进一步节能，微软转向无水冷却技术，如液体冷却。

在哥伦比亚河东岸数据中心，微软的研究“两相浸入式冷却”技术，通过将服务器的硬件浸泡在液体“浴缸”里（存储罐），可使服务器的功耗降低 5% 至 15%。 这些液体是 3M 公司特别设计的不导电液体。当服务器执行产生热量时，液体沸腾为蒸汽，蒸汽与罐里的冷凝器接触后，蒸汽变为液体，重新回落到浸入式服务器上，从而形成闭环冷却系统。

康容表示，下一步微软将把该技术做到大规模应用。因为除了节电、使用绿色能源外，还有节水，来帮助微软履行到本世纪末补充比消耗更多水的承诺。

二、海底数据中心Project Natick

2014 年，微软开始着手研究将数据中心置于水下的可行性，并启动了纳提克项目（Project Natick ）。海底暗流涌动，海水强压和腐蚀性，比陆地数据中心环境更险恶的海底如何能建立数据中心？天方夜谭吗？

2020 年，微软将两年前在苏格兰北部海底的小型水下数据中心打捞上岸，这个类似“潜水艇”的数据中心拥有 864 台服务器，27.6 PB的数据存储。大家想这个“潜水艇”有没有漏水和生锈？还能用不？据微软表示，其服务器的故障和失误仅为陆上对照组服务器的八分之一。目前已经进入第二阶段的 Natick V2 采用 12 个密封缸，如果其中之一发生老化或出现故障，可以更快速地进行替换。

三、氢燃料电池

2020 年，微软将 250 千瓦的氢燃料电池为一排数据中心内的服务器连续供电 48 小时。微软正在考虑将氢燃料电池作为柴油发电机的替代品，现在使用的柴油燃料占其总排放量的比例不到1%。

尽管大多数微软已消除对化石燃料的依赖，为了努力完成 2030 年前实现碳减排和消除，微软决定测试氢燃料电池作为替代品。当一个微软的数据中心配备燃料电池、储氢罐和电解器，可以将水分子转化为氢气和氧气，同时还可以与电网整合。如在风能或太阳能生产过剩时，打开电解器，将可再生能源储存为氢气。在需求量大时，启动氢燃料电池为电网发电。

微软对数据中心的选址非常看重，会将数据中心选在有丰富的水、电和其他重要资源的地方。除此绿色能源外，康容进一步补充数据中心的选址因素有：用户需求、安全性、成本。

说到这小小爆料下，不仅是数据中心，微软将环保理念“武装”到每一位员工上，据康容透露，公司员工餐厅里用的餐具是铁质可以循环使用，要是打包的话不使用一次性塑料用品，而是天然环保可回收、可种植物的材料。

微软云在中国四年扩容 12 倍，背后往事知多少？

2014 年 3 月，由世纪互联运营的微软 Azure 在中国华北、华东两个数据中心开服。

在微软躬耕近 20 年，康容回忆起在中国设立第一个数据中心的情景时，字里行间均透露出“不容易”。

康容表示，作为第一个国际级云服务厂商合法在中国落地，这件事情前前后后投入巨大的人力和精力，仔细了解清楚细节和注意问题，如中国企业数据不能离开中国；又如服务器坏了需要维修，这该谁可以做的事呢？

在这摸着石头过河的过程中，微软和政府、机构共同探索出可执行的方案，由中国企业世纪互联来运营相关云服务。如上述的服务器维修问题，由世纪互联员工操作维修，微软员工在其陪伴下进入指导，但不能操作。

就是这样，“在大理论变成真正的操作细节过程中，我们花费大量时间去将这些一条条了解清楚、落地执行。为什么企业客户最信任的云厂商是我们？因为我们做得很细。我们在 190 多个国家均开展业务，了解当地法律和规则，并合法合规运营。”康容道。

尽管在中国落地第一个数据中心过程曲折，但随之捷报连连：

2014 年 5 月，由世纪互联运营的微软 Office 365 正式商业运营，2019 年 5 月、2020 年 6 月 Dynamics 365 及 Power Platform 也相继通过微软与世纪互联的合作正式商用，微软智能云矩阵完整落地中国市场。
在刚结束的微软 Ignite 中国站上，微软宣布在中国建设新的数据中心，计划在 2022 年春季正式投入商业运营，届时微软智能云矩阵 MicrosoftAzure、Microsoft Office 365、MicrosoftDynamics 365 及 Microsoft Power Platform 的服务能力将实现翻倍扩容。微软上一次大幅扩容是在 2017 年 3 月，中国区Azure 云规模提升 1 倍，同年 11 月，Azure 再扩容三倍。算下来，微软云在中国的容量将是四年前的 12 倍。

谈及未来，康容乐观地展望道，随着 AI、5G、区块链等技术发展，新技术只会加速云服务市场的增长，增加企业对于云服务的需求和容量的需求。这正是微软一直不断扩容数据中心的重要原因，除了提供给用户足够的容量外，还将最先进的技术提供给客户。最后，欢迎大家关注今年底即将开幕的中国新数据中心。