جهان در حال تحول است و پروژه هایلندر Highlander Underwater Data Center چین یکی از نوآورانه‌ترین گام‌ها در این مسیر محسوب می‌شود. این پروژه، که توسط شرکت Beijing Highlander Digital Technology Co., Ltd. و زیرمجموعه آن HiCloud هدایت می‌شود، اولین مرکز داده زیرآبی تجاری جهان را در دسامبر ۲۰۲۲ تکمیل کرد و در مارس ۲۰۲۳ در سواحل Lingshui Li، جزیره Hainan راه‌اندازی نمود. این ابتکار با هدف استفاده از آب دریا برای خنک‌سازی طبیعی، کاهش مصرف انرژی تا ۴۰-۶۰% و صرفه‌جویی در زمین و آب، یک انقلاب در زیرساخت‌های دیجیتال ایجاد کرده است. پروژه هایلندر نه‌تنها پاسخگوی نیازهای روزافزون پردازش داده‌های AI و ذخیره‌سازی ابری است، بلکه به‌عنوان بخشی از استراتژی چین برای پیشرو بودن در فناوری‌های سبز و پایدار شناخته می‌شود.
تاریخچه پروژه هایلندر: از آزمایش ۲۰۲۱ تا راه‌اندازی تجاری ۲۰۲۳
پروژه هایلندر چین در سال ۲۰۲۱ با آزمایش‌های اولیه در مقیاس کوچک آغاز شد. این آزمایش‌ها، که در سواحل جنوبی چین انجام شدند، بر ارزیابی امکان‌پذیری قرار دادن سرورها در عمق ۳۵ متری دریا متمرکز بودند. در دسامبر ۲۰۲۲، اولین ماژول تجاری با ظرفیت ۴۰۰ سرور high-performance نصب شد. این ماژول، که در مارس ۲۰۲۳ عملیاتی شد، توانایی پردازش ۷,۰۰۰ query AI در ثانیه را نشان داد. موفقیت این فاز اولیه، شرکت Highlander را به گسترش پروژه در سال‌های ۲۰۲۴ و ۲۰۲۵ سوق داد، با هدف افزودن ۱۰۰ ماژول تا سال ۲۰۲۶ که معادل ۲,۰۰۰ petaFLOPS قدرت پردازشی خواهد بود.
شرکت Highlander و HiCloud: پیشگامان فناوری دریایی چین
Beijing Highlander Digital Technology Co., Ltd.، یک شرکت پیشرو در فناوری‌های دریایی، در سال ۲۰۰۰ تأسیس شد و در زمینه‌های مختلفی از جمله حسگرهای صوتی و سیستم‌ها و دیتاسنتر زیرآبی تخصص دارد. زیرمجموعه HiCloud، که در سال ۲۰۱۸ راه‌اندازی شد، تمرکز خود را بر توسعه مراکز داده زیرآبی قرار داده است. این شرکت با بهره‌گیری از تجربه خود در فناوری‌های دریایی و همکاری با شرکای صنعتی مانند China Offshore Oil Engineering Co. (COOEC)، توانسته پروژه‌ای بی‌سابقه را به مرحله اجرا برساند. HiCloud همچنین با شرکت‌های فناوری بزرگ مانند China Telecom و SenseTime قراردادهای صادراتی امضا کرده و نقش مهمی در بازار جهانی ایفا می‌کند.
مکان پروژه هایلندر چین: جزیره Hainan و سواحل Lingshui Li
انتخاب جزیره Hainan و سواحل Lingshui Li برای پروژه هایلندر تصادفی نبود. این منطقه به دلیل آب‌های عمیق و پایدار، دمای مناسب آب دریا (بین ۵-۱۰ درجه سانتی‌گراد در عمق ۳۵ متری)، و زیرساخت‌های موجود بندری، مکان ایده‌آلی برای مراکز داده زیرآبی است. Hainan همچنین به‌عنوان یک منطقه آزاد تجاری (Hainan Free Trade Port) از مشوق‌های مالیاتی و حمایت دولتی برخوردار است که توسعه این پروژه را تسریع کرده است. نزدیکی به مراکز صنعتی و دسترسی به انرژی‌های تجدیدپذیر مانند باد دریایی، این مکان را به انتخابی استراتژیک تبدیل کرده است.
لیست مشخصات پروژه هایلندر (Highlander Underwater Data Center) چین
| مشخصه | ماژول اولیه (۲۰۲۳) | مرکز کامل Hainan (۲۰۲۵) | ویژگی‌های کلیدی کلی |
|---|---|---|---|
| ظرفیت سرور | ۴۰۰ سرور high-performance | معادل ۳۰,۰۰۰ PC گیمینگ | پشتیبانی از AI، شبیه‌سازی صنعتی، تحقیقات دریایی |
| عمق غوطه‌وری | ۳۵ متر | ۳۵ متر | خنک‌سازی با آب دریا (PUE < ۱.۱) |
| ابعاد ماژول | ۱۸ متر طول، ۳.۶ متر قطر | ۱۰۰ ماژول (هر کدام ۱۳۰۰ تن) | وزن هر ماژول: ۱۳۰۰ تن |
| مصرف انرژی | ۴۰-۶۰% کمتر از مراکز زمینی | صرفه‌جویی ۱۲۲ kWh در سال | تأمین از باد دریایی (net-zero) |
| پردازش | ۷,۰۰۰ query AI در ثانیه | بیش از ۴ میلیون تصویر HD در ۳۰ ثانیه | معادل ۶۰,۰۰۰ PC سنتی |
| سرمایه‌گذاری | ۲۲۳ میلیون دلار (فاز شانگهای) | – | صادرات به China Telecom, SenseTime |
| عمر مفید | ۲۵ سال | ۲۵ سال | نرخ خرابی سرور: ۱/۸ مراکز زمینی |
| مزایا زیست‌محیطی | صرفه‌جویی ۶۸,۰۰۰ m² زمین | کاهش ۳۰% برق، بدون اکسیژن خوردگی | حفاظت از سرورها در محیط نیتروژن |
| چالش‌ها | خوردگی آب دریا، نگهداری سخت | تأثیر بر اکوسیستم دریایی | نیاز به فناوری صوتی برای امنیت |
هر ماژول زیرآبی هایلندر یک استوانه فولادی با طول ۱۸ متر، قطر ۳.۶ متر و وزن ۱,۳۰۰ تن است. این ماژول‌ها برای مقاومت در برابر فشار آب در عمق ۳۵ متری طراحی شده‌اند و از آلیاژهای ضدخوردگی ساخته شده‌اند. داخل هر ماژول، سرورهای high-performance در محیط نیتروژن خالص قرار دارند تا از خوردگی ناشی از اکسیژن جلوگیری شود. هر ماژول می‌تواند ۴۰۰ سرور را پشتیبانی کند، و در فاز کامل پروژه (تا ۲۰۲۶)، ۱۰۰ ماژول با ظرفیت معادل ۳۰,۰۰۰ PC گیمینگ نصب خواهد شد. طراحی ماژولار امکان مقیاس‌پذیری و تعمیر آسان را فراهم می‌کند.
یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های پروژه هایلندر، ظرفیت پردازشی بالای آن است. ماژول اولیه با ۴۰۰ سرور می‌تواند ۷,۰۰۰ query AI در ثانیه را پردازش کند، که معادل پردازش ۴ میلیون تصویر HD در ۳۰ ثانیه است. این ظرفیت برای کاربردهای سنگین مانند یادگیری ماشین، شبیه‌سازی صنعتی، و تجزیه‌وتحلیل داده‌های کلان ایده‌آل است. با گسترش پروژه به ۱۰۰ ماژول، قدرت پردازشی به بیش از ۲,۰۰۰ petaFLOPS خواهد رسید، که آن را به یکی از قدرتمندترین مراکز داده جهان تبدیل می‌کند.
نقش آب دریا در کاهش PUE
یکی از بزرگ‌ترین مزایای مراکز داده زیرآبی، استفاده از آب سرد دریا برای خنک‌سازی سرورهاست. پروژه هایلندر با قرار گرفتن در عمق ۳۵ متری، از دمای پایین آب دریا بهره می‌برد که منجر به دستیابی به PUE (Power Usage Effectiveness) کمتر از ۱.۱ می‌شود. این رقم در مقایسه با مراکز داده زمینی (PUE حدود ۱.۵-۲) نشان‌دهنده کارایی انرژی فوق‌العاده است. سیستم خنک‌سازی نیازی به آب شیرین یا سیستم‌های تهویه پیچیده ندارد، که صرفه‌جویی سالانه ۱۰۵,۰۰۰ تن آب را به همراه دارد.
مزایای انرژی: صرفه‌جویی ۴۰-۶۰% برق نسبت به مراکز زمینی
مراکز داده زیرآبی هایلندر تا ۴۰-۶۰% در مصرف برق صرفه‌جویی می‌کنند. این کاهش به دلیل حذف نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده پرمصرف و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر مانند باد دریایی است. فاز کامل پروژه در Hainan می‌تواند سالانه ۱۲۲ کیلووات‌ساعت برق صرفه‌جویی کند، که معادل تأمین انرژی برای ۱۲,۰۰۰ خانوار است. این کارایی انرژی نه‌تنها هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهد، بلکه به کاهش انتشار کربن کمک می‌کند.
پروژه هایلندر به‌عنوان بخشی از استراتژی چین برای دستیابی به اهداف net-zero طراحی شده است. با صرفه‌جویی ۶۸,۰۰۰ مترمربع زمین (در مقایسه با مراکز زمینی)، کاهش مصرف آب، و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، این پروژه تأثیر زیست‌محیطی مثبتی دارد. همچنین، محیط نیتروژن داخل ماژول‌ها از خوردگی جلوگیری کرده و عمر مفید سرورها را به ۲۵ سال افزایش می‌دهد، که نیاز به تعویض مکرر تجهیزات را کاهش می‌دهد.
کاربردها از AI و گیمینگ تا تحقیقات دریایی
مراکز داده پروژه هایلندر چین برای پشتیبانی از طیف گسترده‌ای از کاربردها طراحی شده‌اند. در حوزه AI، این مراکز برای یادگیری ماشین و پردازش داده‌های کلان استفاده می‌شوند، به‌ویژه در همکاری با شرکت‌هایی مانند SenseTime. در صنعت گیمینگ، توانایی پردازش سریع داده‌ها برای بازی‌های ابری و چندنفره آنلاین حیاتی است. همچنین، این پروژه از تحقیقات دریایی پشتیبانی می‌کند، از جمله پایش اقیانوس‌ها و مدل‌سازی تغییرات اقلیمی، که داده‌های آن مستقیماً از حسگرهای زیرآبی جمع‌آوری می‌شود.
همکاری با COOEC
China Offshore Oil Engineering Co. (COOEC) نقش کلیدی در طراحی و ساخت ماژول‌های زیرآبی دارد. این شرکت، که در پروژه‌های نفت و گاز دریایی تخصص دارد، فناوری‌های پیشرفته‌ای برای مقاومت ماژول‌ها در برابر فشار و خوردگی آب دریا ارائه کرده است. همکاری با COOEC امکان نصب سریع و ایمن ماژول‌ها را فراهم کرده و هزینه‌های ساخت را تا ۲۰% کاهش داده است. این مشارکت نمونه‌ای از هم‌افزایی بین صنعت نفت و فناوری اطلاعات است.
مقایسه پروژه هایلندر چین با Project Natick مایکروسافت
پروژه ناتیک مایکروسافت، که در سال ۲۰۱۸ آزمایش‌های زیرآبی خود را آغاز کرد، الهام‌بخش پروژه هایلندر بود. با این حال، هایلندر در مقیاس تجاری (۱۰۰ ماژول در مقابل ۱۲ ماژول Natick) و ادغام با انرژی‌های تجدیدپذیر پیشروتر است. Natick نرخ خرابی سرور ۱/۸ مراکز زمینی را نشان داد، که هایلندر نیز این نتیجه را تأیید کرد. تفاوت اصلی در تمرکز هایلندر بر بازارهای محلی چین و صادرات به شرکت‌های فناوری است، در حالی که ناتیک بیشتر تحقیقاتی بود.
چالش‌های فنی: خوردگی و نگهداری در عمق دریا
یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های پروژه هایلندر، مقابله با خوردگی ناشی از آب دریا و پیچیدگی‌های نگهداری در عمق ۳۵ متری است. Highlander با استفاده از آلیاژهای ضدخوردگی و محیط نیتروژن این مشکل را تا حد زیادی حل کرده، اما تعمیرات همچنان نیازمند غواصان رباتیک و تجهیزات پیشرفته است. همچنین، نصب کابل‌های فیبر نوری در بستر دریا هزینه‌بر است و نیاز به هماهنگی با مقامات دریایی دارد.
امنیت داده‌ها در پروژه هایلندر چین از طریق محیط نیتروژن و فناوری‌های صوتی پیشرفته تضمین می‌شود. نیتروژن از اکسیداسیون و خرابی سرورها جلوگیری می‌کند، در حالی که حسگرهای صوتی هرگونه نفوذ یا آسیب به ماژول‌ها را تشخیص می‌دهند. همچنین، ماژول‌ها در برابر زلزله‌های زیرآبی مقاوم‌سازی شده‌اند، که پایداری طولانی‌مدت را تضمین می‌کند. این ویژگی‌ها نرخ خرابی سرورها را به ۱/۸ مراکز زمینی کاهش داده است.
چین با پروژه‌هایی مانند هایلندر در تلاش است تا در رقابت جهانی AI پیشرو باشد. این پروژه با ارائه زیرساخت‌های پردازشی پرقدرت و کم‌هزینه، به شرکت‌های چینی امکان می‌دهد تا با غول‌های فناوری مانند Google و AWS رقابت کنند. تمرکز بر پایداری و کارایی انرژی نیز به چین کمک می‌کند تا در مذاکرات جهانی فناوری سبز جایگاه قوی‌تری داشته باشد.
