Підземні датацентри регулярно з’являються в обговореннях, як спосіб підвищити фізичну безпеку інфраструктури або як альтернатива наземній забудові в умовах обмеженого простору. 
Такий центр обробки даних вимагає складних інженерних підходів стосовно гідроізоляції, вентиляції, відведення тепла, організації доступу тощо.
У цій статті детально розберемося, як проєктуються та будуються підземні ЦОД, які переваги та недоліки вони мають, а також які задачі вони вирішують.

Що таке підземний датацентр

Підземний центр обробки даних — це інфраструктура для розміщення серверів, яка розташована під землею у спеціально збудованих приміщеннях або адаптованих об’єктах (бункерах, підвалах, тунелях).
Для клієнта така інфраструктура має звичний вигляд:
  • ті самі серверні шафи;
  • холодні/гарячі коридори;
  • стандартні для ЦОД системи кондиціювання.
Різниця починається поза зоною видимості — в інженерній частині та вимогах до самого об’єкта.

Як проєктується підземний ЦОД

Складність підземного датацентру визначається не серверним обладнанням, а середовищем, в якому воно працює. На відміну від наземних об’єктів, тут:
  • замкнутий простір;
  • обмежений доступ до повітря;
  • підвищені ризики вологи;
  • складніші умови обслуговування й евакуації.
Це змінює базові вимоги до інфраструктури. Вентиляція, гідроізоляція, системи захисту від затоплення, контроль доступу, аварійне освітлення — кожна з цих систем проєктується із більшим запасом надійності, ніж у наземному датацентрі.
Найбільше навантаження на інженерію створює система охолодження. Фізика процесу не змінюється: сервери так само виділяють тепло, але умови його відведення принципово інші.
У наземних датацентрах частину тепла можна виводити назовні, а також використовувати холодне повітря. Натомість під землею:
  • тепло «замикається» в об’ємі;
  • ґрунт працює як ізоляція;
  • створюється ефект «термоса».
У результаті система охолодження повинна працювати постійно, без можливості знизити навантаження завдяки середовищу. Це вимагає складнішу архітектуру: використовуються холодильні машини, рідинні теплоносії (вода або гліколь), а тепло відводиться на поверхню через розгалужену систему комунікацій. 
Саме тут з’являється одна з практичних проблем — прокладка труб великого діаметра. На відміну від кабелів, вони мають обмеження за радіусом вигину і займають більше простору, що ускладнює проєктування в обмежених підземних умовах.
Водночас система електроживлення на цьому фоні є значно простішою. Кабельна інфраструктура історично добре адаптована до підземного прокладання, тому заведення живлення реалізується через стандартні рішення — шахти й кабельні траси. 
У порівнянні з охолодженням це не створює суттєвих інженерних обмежень і вважається однією з найменш проблемних частин проєкту.

Як обирається локація

Ще до проєктування ключовим стає вибір локації: вже наявної або будувати з нуля. 
Адаптація вже готового об’єкту дозволяє швидше стартувати з меншими капітальними витратами. Проте це накладає обмеження через площу, потужності та розміщення інженерної інфраструктури.
Ключові фактори для вибору вже побудованої локації:
Електрична потужність
Без доступу до достатньої енергетичної інфраструктури будувати датацентр немає сенсу. Якщо об’єкт дозволяє розмістити лише 0,5 МВт, збільшити цю цифру вже неможливо. Тому хоч приміщення може бути ідеальним, але без достатньої потужності його не запустять.
Вода і гідрологія
Рівень ґрунтових вод, водоносні горизонти, обсяг опадів. Це визначає складність гідроізоляції та ризики затоплення.
Геометрія приміщення
Висота стель, можливість прокласти комунікації та розмістити інженерію можуть стати критичним обмеженням. Наприклад, приміщення з висотою 2,2 м практично не придатне для повноцінного ЦОД через неможливість розміщення повітропроводів і технічних систем.
Натомість будівництво з нуля дає іншу логіку: параметри визначаються не об’єктом, а задачею. Якщо потрібно 4 МВт — під це проєктується вся інфраструктура. Проте це вимагає більші інвестиції та довший цикл реалізації. 
У підсумку вибір локації робиться за відповідністю вимогам проєкту. З урахуванням перерахованих вище факторів підземний датацентр не розглядається як універсальне рішення. На нього орієнтуються більше коли:
  • критична фізична безпека;
  • є доступ до ресурсів;
  • є бюджет на складну інженерію;
  • немає обмежень у часі реалізації.
В інших випадках наземний датацентр простіший, дешевший і часто ефективніший.

Переваги підземних датацентрів

Фізичний захист

Розміщення під землею знижує вплив зовнішніх факторів — від погодних умов до механічних пошкоджень і частини техногенних ризиків, що підвищує загальну стійкість інфраструктури.

Стабільність зовнішнього середовища

Ґрунт частково згладжує температурні коливання, тому датацентр працює в більш передбачуваних умовах, без різких змін, характерних для наземних об’єктів.

Недоліки підземних датацентрів

Вища вартість будівництва та експлуатації

Підземний формат вимагає складніших інженерних рішень, що збільшує капітальні витрати та на підтримку інфраструктури.

Неможливо оптимізувати охолодження

Попри стабільну температуру ґрунту, тепло від серверів не розсіюється природним чином. Тому система охолодження постійно працює, без можливості оптимізації завдяки зовнішньому середовищу.

Обмеження простору і масштабування

У випадку адаптації готових об’єктів параметри датацентру жорстко обмежені геометрією приміщення, що ускладнює розширення і впливає на доступну потужність.

Складніше обслуговування інфраструктури

Замкнутий простір підвищує вимоги до контролю вологості, вентиляції та стану конструкцій, і без постійного технічного обслуговування це призводить до деградації матеріалів і ризиків для обладнання.

Висновок

Підземний датацентр не дає переваг у продуктивності чи охолодженні. Проте його головна цінність у захищеності та контрольованості середовища.
Оскільки ЦОД можуть бути частиною критичної інфраструктури, то в сучасних умовах їх розташування під землею може переважити всі аргументи «проти».