Tech

Han forsøger at skrumpe Microsofts datacentre med en særlig væske

Christian Belady står i spidsen for en enhed, der udforsker nye måder at skrue Microsofts datacentre mere køligt sammen i en verden med en enorm efterspørgsel på varm computerkraft.

Christian Belady og resten af Datacenter Advanced Development holder til i Seattle på den amerikanske vestkyst, hvor Microsoft også har sit hovedsæde. Foto: Gene Twedt/Microsoft Microsofts specialudviklede væske koger ved 50 grader celcius og sørger dermed for at lede varmen effektivt væk fra serverne konstant. Foto: Gene Twedt/Microsoft

Hvis Christian Belady gør sit arbejde ordentligt, får vi allesammen mere plads at boltre os på fremover, end den teknologiske udvikling tilsiger.

De seneste tre år har han som vice president for Microsofts avancerede udvikling af datacentre haft til opgave at løse én af it-industriens største udfordringer: At forbruget af data stiger så eksplosivt i takt med digitaliseringen af alting.

Eksempelvis er internettet næsten fordoblet i størrelse hvert eneste år siden 2012, fordi hver eneste selskab med respekt for sig selv ikke blot har gjort deres onlineplatform til selve omdrejningspunktet for forretningen, men også gemmer alle data i skyen frem for i serverkælderen.

Læg dertil de milliarder af terabytes, som sociale medier, streamingtjenester, selvkørende biler og alskens andre nye opfindelser konstant afkræver af dataforsyningen.

Med immersion liquid bliver vi måske i stand til at bygge datacentre, der kan klare sig selv i fire til fem år.

Christian Belady, distinguished engineer og VP hos Microsoft

Det betyder alt sammen, at datacentrene har svært ved at følge med forbruget, hvilket byggeprojekterne i Danmark fint understreger. Da Apple i 2015 annoncerede sin plan om at bygge et 166.000 m2 stort datacenter ved Viborg, ryddede det forsiderne i flere dage, men siden da har det nærmest været en halvårlig begivenhed, at techgiganter som Google og Facebook opkøber store arealer med det samme formål.

I 2021 har Microsoft såmænd offentliggjort byggeriet af hele tre datacentre på Sjælland, og hvis amerikanernes egne prognoser holder, kan Danmark godt forberede sig på flere indtog, for hvert år forventer softwareselskabet at skulle etablere 50 til 100 nye datacentre på jordkloden.

Eftersom datacentre i snit fylder 100.000 m2, får Microsoft alene altså brug for op til 10 mio. m2 landjord om året - svarende til 1.500 fodboldbaner - for at følge med efterspørgslen.

Det er her, at Christian Belady og hans hold i Seattle kommer ind billedet, for deres opgave er at finde en vej uden om det paradigme ved at gentænke indretningen af datacentre.

Nøglen til succes er nedkølingen af de servere, der står opmarcheret i datacentre. Hvis it-giganterne skal undgå at udvide hallerne, kræver det selvsagt, at serverne kan håndtere flere og flere data på den samme plads.

Det sidste er sådan set ikke en ny udfordring for branchen, der fra 1960’erne og frem til 2010’erne var i stand til at fordoble computerkraften i mikrochips hvert andet år og opfylde Moore’s Lov.

Problemet er bare, at en højere computerkraft opheder serverne så meget, at det er blevet en selvstændig hovedpine i industrien. For det er langt fra nok at blæse kølig luft rundt i datacentrene - og i øvrigt heller ikke særlig bæredygtigt.

Microsoft har derfor ladet sig inspirere af bilbranchen, der benytter sig af kølervæske for at fordele varmen i forbrændingsmotorer. Væsken består i reglen af vand blandet med glykol for at sænke frysepunktet, så der ikke dannes islag i motorerne om vinteren.

For Christian Beladys vedkommende er frysepunktet ligegyldigt i og med, at serverne opholder sig inden døre.

Derimod er kogepunktet altafgørende, for jo lavere en temperatur der skal til, før væsken fordamper, desto nemmere er det at lede varmen væk fra transistorerne og mikrochipsene i hallerne.

»Ultimativt set tillader det Microsoft at vokse uden at skalere centrene,« lyder det over en videoforbindelse fra Christian Belady, hvis officielle titel er distinguished engineer and VP i Datacenter Advanced Development.

Gennembruddet synes at være tæt på.

Sammen med systemleverandøren Wiwynn og industrikæmpen 3M har Microsoft udviklet en servertank og en kølervæske, der koger ved 50 grader i stedet for 100 grader og efter sigende ikke udleder giftstoffer eller andre skadelige biprodukter.

Løsningen kaldes immersion cooling , fordi serverne sænkes ned i væsken i et tovejssystem, der sørger for at væskeniveauet konstant er højt nok trods fordampningen. Det gør det muligt at reducere servernes strømforbrug med 5-15 pct. og at øge pålideligheden i datacentrene, da systemet samtidig kræver mindre vedligehold af maskineriet end hidtil.

»Det er en tank, som vi hiver gamle servere op af og sænker nye ned i. Der er ingen ændringer i infrastrukturen, fordi det i realiteten er et slags badekar,« forklarer Christian Belady.

Ultimativt set tillader det Microsoft at vokse uden at skalere centrene.

Christian Belady, distinguished engineer og VP hos Microsoft

Metoden er nu ved at blive testet i stor skala, alt imens Microsoft også har eksperimenteret på livet løs i Project Natick, der udforskede potentialet ved at sænke forseglede datacentre fyldt med tør luft ned i vand som en slags ubemandede ubåde.

»Tænk, hvis vi kan designe datacentre på en måde, så det kun handler om at optimere deres effektivitet i stedet for også at skulle tage hensyn til den løbende vedligeholdelse. Med immersion liquid bliver vi måske i stand til at bygge datacentre, der kan klare sig selv i fire til fem år. Det er noget, der virkelig forbedrer bæredygtigheden,« siger Christian Belady og pointerer, at Microsoft også arbejder på at genanvende overskudsvarmen optimalt.

Målet er i sidste ende at gøre datacentrene mindre synlige i jordklodens økosystem i enhver forstand.

»Hvordan får vi datacentrene til at forsvinde? Det er visionen. For selv om det ikke kan lade sig gøre, tvinger det os til at restrukturere og gentænke tingene. Det er ligesom med Moore’s Lov. Det handler om at fordoble ydeevnen hvert andet år uden at øge aftrykket.«

Læs også
Top job