Aujourd'hui, les centres de données abritent des milliers de serveurs informatiques qui génèrent une chaleur considérable. Lorsque la température devient trop élevée, les serveurs tombent en panne. La gestion thermique représente donc un aspect de plus en plus important et coûteux de l'informatique d'entreprise et industrielle. Microsoft estime que l'immersion des serveurs dans l'océan froid permettrait de refroidir les centres de données sans climatisation. Cette solution repose essentiellement sur le refroidissement passif : l'interface doit assurer une excellente conduction thermique, permettant ainsi une dissipation optimale de la chaleur des sources de chaleur vers l'environnement.
Cette solution pourrait également répondre à la demande énergétique exponentielle du secteur informatique, Microsoft envisageant notamment de produire de l'électricité à partir des mouvements de l'eau de mer environnante. L'un des aspects les plus marquants du projet est l'utilisation d'une turbine ou d'un système d'énergie marémotrice pour générer cette électricité. Depuis des années, les principaux fournisseurs de services de cloud computing recherchent, à travers le monde, des sites où exploiter les énergies renouvelables et tirer parti des ressources environnementales.
La demande en informatique centralisée connaît une croissance exponentielle. Microsoft exploite plus de 100 centres de données à travers le monde et poursuit son expansion rapide. L'entreprise a investi plus de 15 milliards de dollars dans un réseau mondial de centres de données. En 2014, les ingénieurs de NeXT, filiale de Microsoft Research, ont commencé à explorer une nouvelle approche pour accélérer l'ajout de nouvelles capacités de calcul aux systèmes de cloud computing.
Microsoft a fabriqué un grand tube en acier blanc de 2,4 mètres de diamètre, recouvert d'échangeurs de chaleur et dont les extrémités sont scellées par des plaques métalliques et de gros boulons. À l'intérieur se trouvait une baie de serveurs de centre de données baignée d'azote sous pression afin d'évacuer efficacement la chaleur des puces électroniques. Cette solution pourrait permettre de déployer des réseaux de grands tubes en acier reliés par des câbles à fibres optiques, installés sur le fond marin ou immergés, pour capter les courants océaniques et alimenter des turbines produisant de l'électricité.
L'entreprise a récemment mené à bien un essai de 105 jours de sa capsule en acier, immergée à 9 mètres de profondeur dans l'océan Pacifique, au large des côtes californiennes. L'essai s'est avéré plus concluant que prévu, permettant même de réaliser des projets de traitement de données à vocation commerciale sur la plateforme de cloud computing Microsoft Azure.
Les nouvelles capsules sous-marines sont conçues pour fonctionner sans maintenance pendant cinq ans. Cela signifie que les serveurs, y compris tous les matériaux d'interface et adhésifs, doivent être suffisamment résistants pour durer cinq ans sans nécessiter de réparations. C'est plus que ce qui est actuellement attendu de ces matériaux, et ils devront être améliorés pour fonctionner pendant toute cette période dans la capsule sous-marine.
Si ces centres de données ne nécessitent aucune maintenance, il devient possible de repenser leur agencement physique. Les serveurs sont installés dans des baies permettant une intervention humaine. Sans maintenance, il serait envisageable de les réorganiser de manière plus efficace.
L'utilisation de ces capsules sous-marines pourrait permettre de réduire le délai de déploiement des nouveaux centres de données de deux ans à seulement 90 jours, offrant ainsi un avantage économique considérable et une flexibilité bien plus grande.
Les conteneurs de serveurs sous-marins pourraient également contribuer à accélérer les services web. Une grande partie de la population mondiale vit dans des centres urbains proches des océans. Les centres de données sont généralement construits dans des zones rurales où le foncier est bon marché. Rapprocher la puissance de calcul des utilisateurs réduit la latence qu'ils subissent.
Une idée aussi novatrice pourrait se heurter à des obstacles, tels que des problèmes environnementaux et des difficultés techniques imprévues. Les chercheurs s'inquiétaient notamment des pannes matérielles et des fuites. Le système sous-marin était équipé de 100 capteurs différents permettant de mesurer la pression, l'humidité, les mouvements et d'autres paramètres afin de mieux comprendre son fonctionnement en milieu sous-marin, où les réparations à la demande sont impossibles.
L'équipe de recherche a entamé la conception d'un système sous-marin trois fois plus grand. Ce système pourrait intégrer une source d'énergie alternative alimentée par les océans. Les ingénieurs de Microsoft espèrent lancer un nouveau test l'année prochaine, probablement près de la Floride ou en Europe du Nord, où d'importants projets d'énergie marémotrice sont déjà en cours.
