Nautilus公司是一家致力構建水上數據中心的初創公司，其水上數據中心設計是一個新穎的理念。谷歌公司于2007年提出了申請專利的這一想法，并成為了當時的頭條新聞。而微軟公司去年測試的海底數據中心也得到了業界的關注。

　　Nautilus公司在加利福尼亞州建設的數據駁船的示意圖

Arnold Magcale是Nautilus數據技術公司的創始人兼首席技術官。據他介紹，Nautilus公司的水上數據中心設計理念主要通過采用河流，湖泊和海洋的冷卻水冷卻數據中心服務器，以降低冷卻成本。該公司在美國前海軍一個造船廠馬雷島正在將一艘駁船改造成浮動的水上數據中心。而這艘駁船長度超過230英尺，寬為55英尺，并將承載創新技術的水上數據中心。

Nautilus公司表示，目前已接到了一些客戶訂單，并計劃在今年晚些時候將其建造的設施開通運營。該公司表示，這個電力容量為6兆瓦的浮動數據中心將比傳統的陸基數據中心設施成本更低，并且更高效。

業界專家對于水上數據中心是一種技術的輝煌還是瘋狂展開了爭論。專家認為其主要的好處是通過使用水來冷卻IT設備來削減電力成本。但有一些缺點，許多客戶考慮到安全性，可能不愿意將昂貴的IT設備部署在水面上。

水冷設計

Nautilus公司團隊表示，他們比以往任何時候都堅信采用這種方法可以創建成本更低，更高效的數據中心。但是，該公司的市場發展就像駁船的速度一樣發展較慢。

據行業媒體報道，Nautilus公司將其概念推向市場已經近兩年了。當時，該公司將其技術定位為應對加利福尼亞干旱危機的數據中心節能理想解決方案，并預測其水上數據中心將在2015年底前開通運營。

“這是一個新鮮事物和技術，因此我們需要一些時間來完成。”Magcale表示該公司需要更多的時間來完成海事工程。

加利福尼亞州的干旱已經結束，新的水上數據中心預計交付日期為2017年12月。而在此期間業界也發生了許多事情，其中包括微軟公司宣布測試一個在海底30英尺的水下數據中心的工作原型。

Nautilus公司團隊表示，微軟公司Natick項目的實施驗證了其核心思想，即采用大量的水來為數據中心提供冷卻。通過使用后門冷卻技術，Nautilus公司表示所創建的水上數據中心可以支持更高的功率密度，使客戶獲得更多的數據中心處理能力。

水上數據中心設計

Nautilus公司發展的重點在納帕河與圣巴勃羅灣之間的馬雷島半島一家廢棄的船廠，這個美國海軍的造船廠于1996年關閉，但該地區目前正在重新開發為商業園區。

如今停泊在馬雷島的一艘駁船將成為Nautilus公司創建的第一個水上數據中心。這艘駁船由駁船廠商林德海運公司（LindMarine）經營的造船廠組裝建造。在其附近是生產制造預制結構的設施，將構建Nautilus數據中心模塊。林德干塢的大型起重機將模塊吊裝在駁船上以創建“數據甲板”。

　　Nautilus公司的浮動數據中心的機柜采用用ColdLogik后門熱交換器技術

Nautilus公司在馬雷島建設了一個驗證的概念數據中心，這個數據中心建于2015年，建一在一艘長100英尺的駁船上，并由雅各布工程和關鍵工程集團驗證。其IT設備和機架由來自英國供應商ColdLogik公司提供的后端冷凍水機組進行冷卻，可以支持每機架高達36千瓦的工作負載。

在Nautilus公司的多租戶設計中，模塊化數據廳可以部署服務器機柜。機電設備，其中包括UPS單元和冷卻分配單元，位于駁船甲板下方的防水艙內。

其冷卻系統具有兩個獨立的管道回路和一個熱交換器。冷卻水將通過入口處幾英尺的入口進入，并被過濾以除去任何其他污染物，然后運送到熱交換器。熱交換器另一側的淡水冷卻回路將供給到機架后門冷卻系統上。“這個是一個散熱器，”Magcale說，“我們的數據中心漂浮在水面上，其冷卻不會蒸發水，也不會排放溫室氣體。”

針對高密度工作負載

Magcale認為，冷卻高功率密度機架的能力將成為Nautilus公司解決方案的強大賣點，同時也可以在傳統的5kW機架旁部署高功率密度的30kW機架。Magcale表示，已經在32kW機架上采用了這個解決方案，目前該公司的團隊正在測試每機架高達75kW的工作負載，甚至更高。

“現在的流行語是物聯網互聯萬物。”他說。“人們的行為正在推動這一趨勢發展。這將需要大量的計算，數據處理和存儲。那時人們就會看到高功率密度機架將會大量應用。”

Magcale表示，通過消除傳統數據中心冷水機組和冷卻塔，可以減少組織的資本支出，這將為數據中心客戶節省了30％的成本。在測試中，該系統運行的能源使用效率（PUE）值約為1.15。

冷卻回路與熱交換器相互作用，并使用水泵和文丘里效應來提高流量，并在管道內產生負壓，這將降低IT設備損壞管道或軟管管道泄漏的風險。Nautilus公司關鍵業務主管Byron Taylor表示，Nautilus公司與冷卻設備制造商合作，在500kW，1兆瓦和2兆瓦的容量內建造配置起落架的冷卻裝置。

　　Nautilus公司部署在浮動駁船上的模塊化數據中心的雙層配置設計

進水系統使用鍍銅和鈦管道來減少海水對設備的腐蝕。Nautilus公司表示，目前已經與美國海軍密切合作，解決了浮船上出現的濕度和冷凝問題。該公司還對冷卻進行了化學處理。這樣可以避免海洋微生物在熱交換器內部生長。

駁船的一端設置進水口，而在另一端排放，以避免冷熱混合。美國國家法規要求排放溫度與入口溫度相比不能高于4攝氏度。Taylor表示，Nautilus公司的設計已經達到了這個標準。而該公司由于確保水質與美國國家環保部門合作，這占用了該公司團隊的大量時間和精力。

Magcale表示，滿足環保最嚴格的要求將會獲得長期效益。“從環境的角度來看，如果我們可以在加利福尼亞實施，也可以在全球各地實施。”

從轉運砂石到承載數據

Nautilus公司的水上數據中心在這艘名為EliM的駁船上構建，這艘駁船之前主要的任務是從美國大陸向夏威夷運送沙子和砂石，可運送3500噸貨物。為了改建成水上數據中心，Nautilus公司在船上澆注混凝土并重新構建一個新的甲板。而據Nautilus公司估計，滿載的數據中心將不超過3200噸。

Nautilus公司業務發展副總裁Chad Romine說：“我們有企業和政府客戶的承諾。而水上數據中心業務面臨的一個關鍵問題是根據客戶需求擴展和交付新庫存的能力。

Nautilus公司的設計理念可以為處于快速增長期的數據中心服務提供商提供服務。如果這個創建成功，那么駁船的設計是否容易復制并擴大規模？Magcale說，目前有大量可用的駁船可以轉換為數據中心。由于全球航運不景氣，大量的駁船停儲運，而航運商因此會就地銷售和處理。

Romine表示，在某些情況下，浮動數據中心可以提供比陸地數據中心更快的開通優勢。Romine說：“數據中心建設中，獲得土地許可是其建設過程的一部分。我們現在可以量產這樣的水上數據中心，因為造船商可以一次改造三艘這樣的駁船。”