铁山公司地下数据中心的22个故事

　　这个数据中心没有风扇，异常的非常安静，能源效率却达到了极致。

　　组图: 铁山公司第48号房间与地下数据中心

　　【CNW.com.cn 资讯】驱车顺着山峦起伏的宾夕法尼亚州西部的一条公路一路前行，穿过一个奶牛场后，巴特勒县优美的田园风光会在一处由高高的铁线网围绕的地方戛然而止。

　　在通过门卫的安检前，车辆首先会进入到一个带有铁门的通道。通过安全检查点后，我们的车辆将开进一条在悬崖上开凿的隧道里。隧道的入口处安装了一扇厚重的铁闸门，这扇铁闸门由武装门卫控制。他们保护碰上一条25英尺高的通道，这条通道可以通向地下22层，那里是铁山公司最主要的档案设施。这个档案设施利用了1000英亩被废弃石灰岩矿洞中的145英亩改造而成。

　　钢门背后

　　在这里你会发现在岩石壁上嵌着数十个红色的钢门，这些钢门组成了一个精心设计的地下“蜂巢”。在这些红色的门当中，你会找到一个编号为“第48号”的房间。第48号房间用来做数据中心能源效率实验。这个实验室刚启用才6个月，被铁山用来寻找利用地热环境的最佳方式以及为电子文件设计一个最佳储存环境。

　　第48号房间的另一个使命是设计出一个基于地热环境的高效率低成本数据中心。

　　在第48号房间里没有普通数据中心常见的架空地板。在这里，网线被排放在服务器机架的上方线槽内。数据中心的冷却依靠的是石灰岩墙壁和天花板上直径为36英寸的红色螺旋管道。HVAC系统使用的是洞穴内部数百英亩地下湖中的湖水。

　　

　　巨大的石灰岩石柱支持着铁山的人造洞穴

　　为了减少房间内部的热量，房间的照明由装在房间外部的灯提供，光线通过一个特殊的管子里射到房间内。服务器机架被成排的装在矩形的金属容器内，这些金属容器可以聚集服务器产生的热量，将这些热量向上传递给带有小孔的天花板，55华氏度的石灰岩天花板将吸收这些热量。

　　铁山公司工程副总裁Charles Doughty称：“每平方英尺的石灰岩可以吸收1.5 BTU(英制热单位)。”现年61岁的Doughty精通分子化学和矿物特性。在这个矿井里他作为技术员和档案保管员已经工作了37个年头。为了创建一个储存文件和电子文档的最佳环境，如今Doughty正在努力学习热力学知识。

　　

 

　　地下办公室

　　Doughty的地下办公室布置的是黑木家具。为了配得上他的主管身份，家具上采用了真皮装饰。这些家具和地毯与办公室粗糙的岩石墙壁形成了鲜明的对比。办公室里还有几个小房间，这些小房间的墙壁也是由岩石构成，不过为了更好的反光和抑制石灰岩灰尘，墙壁上都刷上了白漆。

　　

　　Charles Doughty的地下办公室

　　这里的雇员将他们工作的这个矿洞称为“地下”。这里有他们自己的咖啡馆和消防部门。与这里其他的2700名雇员一样，Doughty在这里的交通工具是高尔夫球车。在“地下”，铁山仅雇佣有155名员工，剩余雇员则是为租用这里空间的其它公司工作。

　　Doughty称：“这个工作是世界上最棒的工作。我仅仅需要提供好的想法。其他人做这份工作也会感到很愉快。”

　　

 

　　采矿到存储

　　四百万年前，这个地方曾经被海洋所覆盖。在1亿年前，数以亿计的微小的甲壳生物死亡，它们的骨骼沉淀到了海底，然后逐渐石化，最终成为了石灰岩矿层。

　　在1902年，美国钢材公司开始开采这里的石灰岩以用于生产建造摩天大楼、铁路和基础设施的金属材料。到了1950年，美国钢材公司停止了采矿活动，当时为了避免公司资料在冷战核袭击威胁中被毁，公司开始利用这些人造矿洞储存资料。公司很快就从中看到了商机，他们开始将这个矿洞里的空间出租给其它的公司。后来美国政府也在这里租用空间以存储一些重要的档案。在这个基础上，美国国家存储公司诞生了。

　　在四十年后，也就是1998年，这里被铁山公司买下。铁山公司最初使用的是纽约州一处铁矿石矿洞内从事相似的业务。在1951年，Herman Knaust创建了铁山原子存储集团。

　　尽管铁山公司在宾夕法尼亚州的设施被公认为最佳设施，并收到了比尔·盖茨的Corbis图像公司的投资，但是它还保存了无数公司的档案，美国政府内的一些敏感机构也这里保存文件。

　　Doughty目前的关注的重点是创建一个最为环保的数据中心。他的最新想法是钻一个竖井通向矿洞湖，将冬季的冷风将湖水冻结，这样一来，在夏季也可以利用这些冻结的湖水吸收矿洞内数据中心的热量。

　　

　　灯光从外部射到第48号房间内

　　与其它覆盖多孔砂岩层的石灰岩不同，“地下”被页岩覆盖，这些页岩成为了天然的保护伞。地下水被吸收到矿洞的地部，而没有穿过矿洞的顶部。矿洞内的地下湖由地下水汇聚而成，这些地下水在渗透作用下进入到洞穴内，并在矿洞的最低点汇聚成一个深度为4至8英尺，面积达数英亩的地下湖。虽然目前铁山公司利用地下湖水冷却进入矿洞内的空气，但是他们并没有将这些用于HVAC系统。不过，Doughty相信50华氏度的湖水最终将会在数据中心内循环，然后再回到湖中进行热交换。

　　Doughty解释称：“我们希望在冷却上不耗费任何能源。”他称，尽管在这个矿洞内还有4个数据中心，但是这个地下设施的最主要的用途还是存储纸制文件、相片、电影胶片和单片缩影胶片，其干燥的空气和较低的温度可以保存这些文件长达2000年。在第48号房间出现前，矿洞内的自然环境没有被用于数据中心的散热和降低能源消耗上。

　　

 

　　第48号房间

　　与典型的数据中心相比，第48号房间极为安静。通过服务器机架过道内的冷热空气交换，房间内会产生空气流动。在两排独立的服务器机架间产生的高静气压差很自然的会使冷空气下降，热空气上升至带有小孔的天花板和通风孔。

　　为了进一步降低热量，铁山公司将其它数据中心常见的机房空调机和配电变压器，由数据中心内部挪到了外部。Doughty称，这一举措释放了数据中心内部30%多的空间。

　　通过将房间回流空气的温度设定为华氏75度，与公司传统的数据中心相比，铁山公司将用于冷却的能源消耗降低了10%到15%。它们的运行温度都在华氏70至72度之间。自然冷却还使得铁山公司将房间内电能提高到了每平方英尺200瓦，这比矿洞时其它数据中心每平方英尺125瓦提高了50%以上。由于设计上极为节能，可以减少一些特殊设备的开销，因此第48号房间的建造成本也节约了30%。

　　比如，由于设计合理，铁山公司可以购买常用的K级变压器或电子负载中心替代购买相同品牌的昂贵的数据中心专用电子设备。Doughty称：“为机房购买的任何设备都价值不菲。”

　　

　　第48号房间服务器还没有采用水冷散热

　　为了降低对流，铁山公司在密封的管道内安装了低能耗的T8荧光灯。由于每个过道内的的灯都是由动作传感器控制，因此大多数时间房间内都是黑着灯的。虽然矿洞的地下湖水还没有被用于服务器冷却，不过Doughty表示，这一情况在未来会发生变化。他认为，所有的数据中心未来都会采用水冷式机架进行散热。与此同时，他还希望在未来新的数据中心建议中能够考虑到地理位置，以利用天然的冷却资源。

　　

 

　　驾驭地热

　　铁山公司是为不多的几家正在研究利用地热环境发电或提高数据中心冷却效率的公司。在2008年2月份，位于爱荷华州爱荷华城的美国大学入学考试机构(ACT)成为了首家获得能源与环境设计领导(LEED)项目白金认证的数据中心。上述项目为节能建筑的一个自愿评级系统，由美国绿色建筑委员会主管。

　　

　　“地下”拥有三辆处于随时待命状态的消防车

　　ACT运作着一个4000平方英尺采用架空地板的数据中心，该中心采用了地热“竖井区域”进行冷却。竖井区域由许多钻在地表的孔和装有水或冷却液的一个封闭环管道系统组成，系统利用地下较低的温度进行热交换。

　　ACT并不是唯一一家获得白金认证的机构，花旗集团位于德国的数据中心和位于加州萨克拉门托的先进数据中心也都获得了白金认证。

　　谷歌对于这一技术也十分热衷，他们向三家公司投资了1000万美元用于研发地温能源系统。名为“增加地热系统”的技术能够通过碎裂的热岩石模拟产生一团团的地下蒸气和热水，从而利用这些蒸气进行发电。

　　在今年7月份，微软在伊利诺伊州北湖建设了一个70万平方英尺的数据中心。这个数据中心使用外部空气作为冷却系统的一部分。

　　Doughty称对地热技术感兴趣并不算是一件令人惊奇的事。他称：“能源成本正在成倍的增加，所以数据中心的运行成本将成为最大的成本。人们可以利用地理优势或地下环境取得最大的利益。”(范范编译)