Natick : le Data Center de demain.

Natick : Un Centre de Données Sous-Marin par Microsoft.

Un Data Center ?

Natick est un centre de données (ou couramment appelé Data Center) ou sont regroupés des serveurs permettant le traitement de données informatiques.

Il est capable entre autres de :

• stocker des informations (d’entreprises ou de particuliers).

• d’exécuter des applications diverses (Big Data, simulation informatique…).

Un Data Center « classique » est placé dans des locaux techniques, ses locaux sont alors climatisés pour permettre un refroidissement des différents éléments électriques qui le constituent.

Mais l’ensemble de la climatisation représente un coût considérable sur la facture d’énergie du Data Center. C’est pourquoi, sur certains Data Center, la chaleur développée par l’installation est utilisée pour chauffer des piscines et produire du chauffage. Mais dans les villes les grandes surfaces libres se font rares, c’est pourquoi Microsoft a décidé de mettre au point un Data Center immersible.

Le but du projet Natick est de supprimer ce coût supplémentaire en utilisant des échangeurs thermiques qui utiliseraient la température de la mer pour réguler celle du data center.

Comment ?

Natick est une innovation du Groupe Microsoft.

Le projet est né en 2014 suite à l’idée d’un collaborateur de Microsoft qui travaillait par le passé dans la Marine. Son expertise dans les sous-marins a permis de développer le projet.

Un prototype a été immergé le 10 août 2015, il a été déployé dans la mer au large de la côte de la Californie.

Immergée à plus de 30 mètres sous la surface de l’eau, l’expérience a eu une durée totale de 105 jours. Cette dernière a permis de découvrir que les nuisances sonores était couvert par le cliquetis de la queue des crevettes vaquant autour du caisson.

Par la suite, le centre de données a été rapatrié sur la terre ferme pour que les chercheurs puissent analyser les données et l’état de l’enveloppe « test ».

Le prototype nommé Leona Philipot :

Le test étant concluant, les équipes de Microsoft sont passés à la phase 2 et la création de Natick

La conception

Microsoft a donc fait appel au groupe Naval et sa filiale Naval Énergies. 

 


  


C’est une entreprise française spécialisée dans l'industrie navale de défense et les énergies marines renouvelables. Pour réaliser la coque extérieure du Data Center, elle s’est directement inspirée de celle des sous-marins.

Elle a pour dimension 12,2 mètres par 2,8 mètres de diamètre

Cette coque externe est équipée d’anodes sacrificielles qui évitent la corrosion prématurée du métal de l’enveloppe. On les appelle anodes sacrificielles car elles vont protéger la structure en s’oxydant à sa place.  Lorsque deux métaux sont en contact et peuvent être oxydés par le dioxygène, c’est celui dont le couple a le potentiel standard le plus faible qui s’oxyde : il constitue l’anode et protège l’autre métal qui ne réagira pas.

Cette enveloppe accueille 864 serveurs soit 27 600 téraoctets.
Cela représente une quantité colossale de données et donc
d’équipements à refroidir. Il est plus petit qu’un Data Center
sur terre mais présente beaucoup d’équipements nécessitant
un refroidissement continu.

La structure est complètement hermétique et Natick est rempli d’azote. Cette configuration permettra une meilleure tenue dans le temps pour l’ensemble des éléments électriques (moins d’humidité) le Data Center n’aura donc pas besoin d’humidificateur. De plus, l’azote a une meilleure conductivité thermique que l’air, améliorant encore le refroidissement.

Natick a donc été immergé à 12 mètres de profondeur près des côtes écossaises.

Son développement prend 90 jours contre 2 ans pour un Data Center classique. Le problème sera de l’émerger pour la maintenance qui coûtera plus chère qu’un Data Center sur terre. Cependant, l’absence de climatisation compensera largement ce coût supplémentaire.

Il est attaché au sol par 3 pieds distincts au sol cette disposition permet un maintien solide dans les fonds marins ou la houle peut parfois être assez rude.

Schéma :

Les Avantages 

L’avantage principal est la suppression de la climatisation :

Ce synoptique nous permet de voir que près de 50% d’une facture d’un Data Center classique est supprimée.

De plus, Natick est alimenté par des sources d’énergies totalement renouvelables (éoliennes, marémotrices ou encore houlomotrices).

En effet l’avantage de sa position est également l’accès à l’énergie naturelle de la mer.

Concernant la maintenance de l’équipement Natick est conçu pour tenir 20 ans en fond marins, étant encore dans sa phase d’essais il sera ressorti dans 5 ans pour différent tests pour vérifier la conformité de l’équipement.

Les désavantages et risques

Un désavantage majeur est l’immersion de Natick, plusieurs bateaux doivent assister l’immersion du projet.

Cela représente donc également un coût à prendre en compte pour vérifier la rentabilité du projet…

Il est également possible, que l’enveloppe externe ait une fuite et que les serveurs soient inondés. Mais l'expertise de Natick minimise ce risque.

Conclusion

Le projet Natick est à suivre de très près. Si sa 2ème phase est un succès, les économies réalisées pourraient être très intéressantes et pousser de plus en plus d’entreprise à immerger leurs Data Center. Ceci permettra de réduire l’empreinte carbone d’Internet dont les Data Center représentent environ 25% de l’impact du réseau des réseaux.

BEAUDET Julien
LEROY Maxime
MONJARRET Damien