Strona używa cookies (ciasteczek). Dowiedz się więcej o celu ich używania i zmianach ustawień. Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.    X

Microsoft Submarine – project Natick

Współczesne technologie to nieustająca walka konstruktorów z kosztami, wydajnością, energooszczędnością, miniaturyzacją i problemem odprowadzana ciepła. Czasy gdy na procesor komputera można było dać aluminiowy radiator nie przekraczający jego powierzchni, już dawno odeszły w niepamięć. Współczesne maszyny wymagają coraz bardziej wydajnego systemu chłodzenia, a sama problematyka chłodzenia głównych układów komputera stała się niemal oddzielną gałęzią nauki.

Komputery domowe, wyposażone zazwyczaj w maksymalnie kilka procesorów wymagających szybkiego i skutecznego odprowadzenia ciepła, tak naprawdę nie są wielkim problemem. W końcu chłodzenie wodne nie jest już niczym niezwykłym. A co jeśli nasz komputer składa się z kilkunastu, kilkudziesięciu lub nawet kilkuset procesorów ? Problem chłodzenia tak rozbudowanych maszyn, staje się problemem niezwykle istotnym.

Gdy w zeszłym roku miałem możliwość rzucenia okiem na krakowskiego Prometeusa, zupełnie inaczej wyobrażałem sobie tą maszynę. W rzeczywistości jest to kilkunastometrowa szafa, zawierająca 1700 serwerów HP Apollo 8000 dających do dyspozycji użytkownika 41 tysięcy rdzeni obliczeniowych Intel Haswell. Do tego dołączono 215 TB pamięci RAM i dwa systemy plików o łącznej pojemności 10 PB. Krakowski Prometeus stoi samotnie w sporym pomieszczeniu ze szczelnie zamykanymi drzwiami, a wizyty wewnątrz hali ograniczane są do niezbędnego minimum. Spowodowane jest to tym, że Prometeus jako superkomputer (jeden z 30 najszybszych na świecie) wymaga bardzo skomplikowanego i precyzyjnego chłodzenia. Specjalnie przystosowana hala, zawiera zaprojektowane pod kontem Prometeusa ciągi wodne, służące do bezpośredniego chłodzenia wszystkich procesorów superkomputera oraz modułów pamięci. Z informacji uzyskanych od jednej osoby czuwającej nad jego poprawną pracą i dobrym samopoczuciem wiem, że różnica pomiędzy temperaturą każdego procesora, a temperaturą chłodzącej go wody wynosi nie więcej niż 2C, gdyż wówczas chłodzenie jest najbardziej optymalne. Nie bez dumy właściciele Prometeusa - krakowskia AGH - szczyci się tym, że Prometeus poza swoimi niebagatelnymi możliwościami obliczeniowymi, jest jedną z najbardziej energooszczędnych maszyn na świecie, zużywając 650 kW (a więc zaledwie o 25% więcej niż jego poprzednik - czterokrotnie słabszy Zeus).

Potrzeby efektywnego i zarazem taniego chłodzenia superkomputerów i olbrzymich centrów serwerowych wymusza na ludziach nie tylko postęp technologiczny, ale ekonomia. Główne centra obliczeniowe i serwerowe zlokalizowane na terenie USA pochłaniają roczną produkcję 34 elektrowni węglowych, a połowa z pochłanianej energii jest zużywana na problematykę chłodzenia komputerów. Spryt inżynierów, projektujących coraz bardziej efektywne systemy chłodzenia nie wystarcza ekonomom i od jakiegoś czasy modnym staje się przenoszenie tego typu centrów w chłodniejsze miejsca na kuli ziemskiej. Wspominana w niektórych wpisach Irlandia, Islandia, Alaska czy Syberia nie są już niczym niezwykłym jeśli chodzi o lokalizację centrów obliczeniowych. W budynkach mieszczących takie centra, normalną praktyką jest ogrzewanie pomieszczeń z wykorzystaniem cieczy chłodzących systemy obliczeniowe, budowanie sporych rozmiarów chłodnic na zewnątrz budynków. Pomysłowość inżynierów jest coraz większa w tej dziedzinie, choć "walka" pomiędzy chłodzeniem i wydajnością ciągle się toczy i chyba nie prędko zobaczymy jej finał, o ile kiedykolwiek go zobaczymy.

Centra obliczeniowe i serwerownie ulokowane w odległych i zimnych rejonach naszej planety wydają się być świetnym pomysłem, ale nie idealnym. Z natury rzeczy, są one dosyć znacznie oddalone od większych skupisk ludzkich. Oszczędności uzyskane na chłodzeniu, częściowo pochłaniane są przez koszty przesyłu ogromnych ilości danych. Dlatego też ciekawym pomysłem wykazali się inżynierowie Microsoftu, którym lokalizacje centrów serwerowych w zimnych rejonach planety nie w pełni zadowalają. Nie można przesunąć Alaski z jej klimatem w pobliże słonecznej i gorącej Kalifornii, ale można w pobliżu poszukać chłodnych miejsc, a tego jest pod dostatkiem - ocean !

We all live in a yellow submarine
Yellow submarine, yellow submarine

Refren tego znanego hitu zespołu The Beatles w pełni oddaje to, do czego dążą inżynierowie Microsoftu. Wszak część naszego ludzkiego życia, dzieje się właśnie na rozmaitych serwerach. Potrzeba ciągłej rozbudowy centrów obliczeniowych i serwerów jest koniecznością, choć nie jest to oczywiste dla każdego użytkownika domowego komputera, tableta czy smartfona.

Kiedy wyciągasz smartfona wydaje ci się, że za pracujesz za pomocą tego cudownego małego komputera, ale w rzeczywistości używasz więcej niż 100 komputerów pracujących w chmurze. Jeśli pomnożyć to przez miliardy ludzi, jest to po prostu ogromna ilość komputerów pracujących w chmurze.

Peter Lee, wiceprezes Microsoft Research

W lutym 2013 roku inżynierowi Microsoftu wystąpili do zarządu z wnioskiem o rozpoczęcie badań nad podwodnymi centrami obliczeniowymi i centrami serwerowymi, jakie można by umieścić w pobliżu wybrzeży USA. Zdaniem inżynierów zajmujących się wstępnymi założeniami tego projektu, centra takie można by częściowo zasilać energią elektryczną wytwarzaną przez prądy morskie, otaczający je ocen będzie wystarczającym "urządzeniem" chłodzącym, a z racji niewielkiego oddalenia od wybrzeża, koszty przesyłania danych będą dużo niższe niż ma to miejsce w przypadku lokalizacji takich obiektów w chłodnych rejonach naszej planety. Pomysł ten uzyskał akceptację zarządu Microsoftu i w sierpniu 2014 roku Microsoft oficjalnie rozpoczął projekt "Natick".

Już w zeszłym roku przeprowadzono doświadczenia, umieszczając serwery w specjalnej kapsule o nazwie Leona Philpot (są na sali miłośnicy Hallo ?), która to kapsuła została zanurzona na głębokość 10 metrów w Ocenie Spokojnym około 1 km od wybrzeży Kalifornii, niedaleko miejscowości San Luis Obispo.

Leona Philpot spędziła w oceanie dokładnie 105 dni, podczas których monitorowano jej pracę, temperaturę, ciśnienie i generowany hałas przy pomocy 100 umieszczonych wewnątrz kapsuły czujników oraz badano trafność podjętych założeń. Wyniki eksperymentu okazały się najwyraźniej pomyślne, gdyż prace nad podwodnymi serwerami i centrami obliczeniowymi będą kontynuowane, choć przed pomysłodawcami jeszcze długa droga. Jak wynika z ostatnich doniesień, inżynierowie Microsoftu rozpoczęli pracę nad budową kapsuły trzykrotnie większej niż Leona Philpot, a ma ona być umieszczona nieopodal wybrzeży Florydy, gdzie są silniejsze prądy morskie. Prawdopodobnie zostanie ona też wyposażona w możliwość generowania energii elektrycznej.

Zgodnie z poczynionymi założeniami, kapsuły w których przechowywane będą komputery, muszą cechować się wytrzymałością i bezobsługowym czasem pracy przez okres minimum 10 lat. Jak wynika z harmonogramu obsługi tych urządzeń, "wkład" centrów obliczeniowych będzie wymieniany co 5 lat, natomiast "wkład" centrów serwerowych powinien być wymieniany nie rzadziej niż co 20 lat.

Sam pomysł na przechowywanie tego typu urządzeń pod wodą wydaje się nie tylko ciekawy, ale i niesie wiele innych, nie tylko czysto ekonomicznych korzyści.

  • Umieszczając je na odpowiedniej głębokości, gdzie woda ma stała temperaturę, wahania temperatury wewnątrz układów będą bardzo niewielkie, co może przełożyć się na ich trwałość i okres bezawaryjnej pracy
  • Niemałą zaletą jest fakt, że jak wyliczono, około 3,5 mld ludności żyje w odległości nie większej niż 125 mil (201 km) od wybrzeży mórz i oceanów, a tym samym można znacząco obniżyć koszty przesyłania danych, oraz koszty związane z budową infrastruktury.
  • Serwery takie byłyby niewrażliwe, a przynajmniej mniej podatne na rozmaite zdarzenia losowe typu huragany, trzęsienia ziemi, czy powodzie.
  • Zdaniem Microsoftu, czas potrzebny na zbudowanie odpowiedniej kapsuły i podpięcie jej do globalnej sieci nie powinien przekraczać trzech miesięcy, co jest okresem dużo krótszym niż czas potrzebny na budowę dedykowanej serwerowni.
  • Podwodne kapsuły ułatwią podłączenie z globalną siecią rejonów, które do dnia dzisiejszego nie posiadają odpowiedniej infrastruktury ze względu na warunki geopolityczne.

Choć nikt oficjalnie o tym nie mówi, moim zdaniem równie ważnym argumentem jest możliwość schowania kapsuł z serwerami na dnie oceanu, w końcu zajmują one większą część naszego globu. Dzięki temu, sieć może przynajmniej w teorii stać się mniej podatna na atak terrorystyczne, czy wydarzenia wojenne. Teoretycznie, bo jak pokazały wydarzenia z 5 sierpnia 1914 roku gdy Anglicy przecięli kabel łączący Niemcy z Ameryką, nic co jest pod wodą nie może być w 100% bezpieczne.

Jak wynika z powyższego, pomysł inżynierów Microsoftu jest ciekawy i chyba całkiem niezły. Pytanie tylko... kiedy w kapsułach Microsoftu wroga odkryją ekolodzy i dowiodą, że takie kapsuły będą przyczyną zmiany mórz i oceanów w zupę rybną, śmierć głodową białych niedźwiedzi i błędy nawigacyjne narwali.

Z ekologami zdaje się liczyć mocno też sam Microsoft, gdyż podczas eksperymentu z kapsułą Leona Philpot, badano jej wpływ na toczące się wokół życie w oceanie. Jak wynika z raportu, poziom hałasu generowany przez kapsułę jest zagłuszany przez pływ wody i morskie życie, a żyjące w otoczeniu kapsuły krewetki, dosyć szybko zaakceptowały jej obecność w swoim środowisku.

 

sprzęt inne

Komentarze

0 nowych
WODZU   17 #1 02.02.2016 15:28

Peter Lee, wiceprezes Microsoft Research ma rozmach w swoich obliczeniach, skoro doszedł do wniosku, że każdemu użytkownikowi smartfona oferowane jest na wyłączność ponad 100 komputerów pracujących w chmurze, do której się podłącza ;)

Autor edytował komentarz.
corrtez   12 #2 02.02.2016 15:58

@WODZU: No tak w koncu sledzenie uzytkownika i nagrywanie wszystkiego z tych telefonów troche mocy obliczeniowej zajmuje.
;)

A swoja droga pomysl fajny.

Autor edytował komentarz.
WODZU   17 #3 02.02.2016 16:11

@corrtez: Też pomyślałem o śledzeniu, ale postanowiłem odpuścić sobie pod moim komentarzem rzekę wypowiedzi typu "a kogo interesuje co robisz na smartfonie/komputerze", pisanych przez tych, którzy zapomnieli, że z jakiegoś powodu producenci oprogramowania implementują moduły śledzące poczynania użytkowników :)

corrtez   12 #4 02.02.2016 16:30

@WODZU: Tez fakt, oczywiscie nie zapominajmy o tych którzy twierdza ze i tak nie maja nic do ukrycia przeciez nie sa przestepcami... Sa równiez zadowoleni z biometrii i pewnie sie beda cieszyc z wszczepianych czipów.
Oj chyba sie zapedzilem :)

A wracajac do tematu. Jak beda sobie wyobrazac bezpieczenstwo takich urzadzen. Przeciez nikt nie bedzie pilnowal tego 24h na dobe na morzu? Oczywiscie nie beda rozglaszac gdzie sa takie urzadzenia zakladane ale dla chcacego nic trudnego.

  #5 02.02.2016 16:42

Panie Microsoft gdzie mogę przetestować te 100 komputerów, nie mam wysokich wymagań, wystarczy mi 32GB RAM w każdym węźle i nawet stary czterordzeniowiec na 1366?

Songokuu   14 #6 02.02.2016 20:25

Czyli to nie globalne ocieplenie jest odpowiedzialne za podnoszenie się poziomu wód oceanów tylko Microsoft nawrzucał swoich serwerów i zgodnie z prawem Archimedesa...
No sami wiecie :D

macminik   16 #7 02.02.2016 20:30

@corrtez: Jak wrzucą je do rowu mariańskiego to nikt ich nie znajdzie.... nawet Microsoft

mly   7 #8 02.02.2016 21:12

Coś mi tu nie pasuje. Zamiast opracować wydajne metody chłodzenia kombinują z komputerami pod wodą. Przecież to strzał w kolano. Wyobrażam sobie , że drobna awaria i system leci w ???

tylko_prawda   11 #9 02.02.2016 22:15

@corrtez: "A wracajac do tematu. Jak beda sobie wyobrazac bezpieczenstwo takich urzadzen. Przeciez nikt nie bedzie pilnowal tego 24h na dobe na morzu? Oczywiscie nie beda rozglaszac gdzie sa takie urzadzenia zakladane ale dla chcacego nic trudnego."

...pojawią się następcy poszukiwaczy skarbów, poszukiwacze serwerów Microsoftu... :P ...świat zaroi się od statków poszukujących tychże kopuł... ...przeciwnicy Jedynej Słuszne Firmy będą płacić za podanie miejsca kopuły 20€...
A projekt ciekawy, ale trochę surrealistyczny.

corrtez   12 #10 02.02.2016 23:01

@macminik: Moze i nie znajda ale NSA zawsze bedzie mialo do nich dostep :)

Kolejny pomysl:
Niech opatentuja masowa produkcje zminiaturyzowanych serwerów wystarczy wrzucic na dno tego rowu a potem wyciagnac. Cisnienie zrobi swoje

:D

corrtez   12 #11 02.02.2016 23:03

@tylko_prawda: Zamiast na ryby bedzie sie plywac tralowcem i zbierac te serwery z dna :)

tylko_prawda   11 #12 02.02.2016 23:48

@corrtez: ...łodzie podwodne, nawet te z muzeum będą ustalać położenie serwerów, a ogromne statki je wyciągać... ...a rybacy do swoich żon zamiast "idę na ryby" będą mówili "idę na serwery"... :P

Bander zwierz   7 #13 03.02.2016 11:51

Prometeus pracuje pod systemem Linux CentOS. O tym oczywiście autor się nie zająknął, bo nie pasowałoby to do reszty wywodu, podanego w stylu "Pamela zoperowała sobie piersi".

Coraz tu więcej takich doniesień: Słoń a wybory, Słoń a klawiatura... Brakuje jeszcze zestawienia Słonia ze sprawą polską.

macminik   16 #14 03.02.2016 12:04

@Bander zwierz: Jesteś przekonany, że wpis miał być o Prometeusie ? Podałem go jako przykład maszyny, w której w jakiś sposób rozwiązano system chłodzenia.

Ja wiem, informacja że pracuje pod CentOS jest kluczowa dla kapsuł Microsoftu a ja jestem ich tajnym agentem, wycinającym wszystkie informacje o Linuxie w sieci.

Autor edytował komentarz.
mikolaj_s   14 #15 03.02.2016 12:55

Pomysł ciekawy, choć sensowniejsze wydaje mi się rozwijanie technologii odzyskującej ciepło i wykorzystanie go do innych celów.

@Songokuu: " zgodnie z prawem Archimedesa... "
No nie bardzo wiemy. Prawo Archimedesa mówi o czymś innym niż podnoszeniu się poziomu cieczy ;)

@Bander zwierz
To dość oczywiste, bo tylko ułamek superkomputerów na świecie pracuje na czymś innym niż Linux.

Autor edytował komentarz.
Bander zwierz   7 #16 03.02.2016 15:20

@macminik: 1. Przykład z Prometeusem ma w twoim doniesieniu jeszcze drugie dno. Nic nie wspominając o jego systemie operacyjnym, świadomie czy nie, naśladujesz sam projekt Natic, w którym też nie jest wspominane o systemie operacyjnym owych podwodnych komputerów. Tyle że w ich wypadku pewne jest, że gdyby Leona pracowała w jakimś SO Microsoftu, nie omieszkaliby się tym pochwalić. Skoro więc tego nie robią, to znaczy, że chodzi o jakiegoś Linuksa. Bo, jak słusznie zauważył @mikolaj_s, tylko ułamek superkomputerów na świecie pracuje na czymś innym niż Linux.

2. Nie wiem, czy jesteś tajnym agentem Microsoftu, ale twój sposób prezentowania ich osiągnięć bardzo przypomina to, co sami o sobie piszą.

Bander zwierz   7 #17 03.02.2016 15:24

@Songokuu: Niezupełnie. To te serwery podniosą temperaturę oceanów, przyśpieszając globalne ocieplenie. W dodatku, kiedy zaczną pracować pod obciążeniem, ryk ich wentylatorów będzie mylił wieloryby i spowoduje ich masowe wymieranie.

macminik   16 #18 03.02.2016 15:31

@Bander zwierz: No tak, wobec tego jeszcze nie napisałem kto jest producentem blach w jakich umieszczono serwery Apollo i wielu innych rzeczy. Moja wina...

Wybacz, ale dalej nie uważam, że informacja że Prometeus działa pod Linuxem ma jakiekolwiek znaczenie dla konsensusu wpisu.

Nie uważam też, że skoro Microsoft się nie pochwalił pod jakim systemem pracowała kapsula to musiał być tam linux. Zgodnie z logiką, nie wiadomo co tam było bo właściciel tego nie podał.Nie podał bo może nie chciał, a może nie miało to znaczenia dla samego eksperymentu i mógł być tam nawet MS Dos.

Autor edytował komentarz.
Songokuu   14 #19 03.02.2016 15:37

@mikolaj_s: Oj, czepliwy się znalazł :P

Songokuu   14 #20 03.02.2016 15:38

@Bander zwierz: Ale może nie wszystkie będą działać a ich ilość liczona w miliardach będzie miała większe znaczenie na poziom morza :P

Bander zwierz   7 #21 03.02.2016 15:39

@macminik: "Mówisz, że skoro Microsoft się nie chwali, to znaczy że tam był Linux ? Logika godna obecnych czasów. Skoro ktoś nie przyznaje się jaki ma system z pewnością ma Linuxa ? "

Wypowiadałem się dokładnie w stylu Microsoftu: Obliczają oni straty spowodowane przez piratów odejmując zarejestrowane kopie od wszystkich wyprodukowanych, wychodząc z założenia, że jeśli ktoś nie przyznaje się do tego jaki ma system, to znaczy, że ma piracką kopię Windows.

macminik   16 #22 03.02.2016 15:43

@Bander zwierz: Trzymajmy się faktów, nie bądźmy jak Microsoft ;-)