Microsoft utopił serwery, ale na pewno nie pieniądze. Przyszłość gier wideo leży na dnie morza

W czeluściach campusu Microsoftu w Redmond, który miałem okazję ostatnio odwiedzić, trwają prace nad dwoma potencjalnie niepowiązanymi ze sobą projektami. Obydwa mają kolosalne znaczenie dla przyszłości dwóch kluczowych gałęzi biznesu Microsoftu – gier i chmury.

xCloud to wizja gamingu przyszłości, którą Microsoft zaprezentował w październiku ubiegłego roku. W dużym uproszczeniu, to taki Netflix dla gier - usługa streamingowa, dzięki której zagramy w gry wideo na dowolnym urządzeniu. Nie tylko na dedykowanej konsoli czy pececie, ale też na smartfonach i tabletach.

Gry nie będą wymagały mocy obliczeniowej od naszych urządzeń. Zapewnieniem zasobów zajmie się bowiem Azure, czyli infrastruktura chmurowa Microsoftu. Tym sposobem nawet ci, którzy nie posiadają najnowocześniejszej konsoli ani potężnego komputera do gier, będą mogli się cieszyć rozgrywką w najnowszych, najbardziej wymagających tytułach.

xCloud to piękna wizja, ale póki co… tylko wizja. Choć Microsoft sukcesywnie przenosi ciężar swojego biznesu gamingowego w chmurę, to potrzeba jeszcze lat, nim idea o strumieniowaniu gier będzie miała szansę się ziścić.

W czasie pobytu w Redmond miałem szansę porozmawiać z Bartkiem, polskim programistą pracującym w dziale Xbox. Gdy zapytałem go, co w głównej mierze stoi na przeszkodzie projektowi xCloud, odpowiedział bez cienia wahania – lag.

Problemem nie jest przepustowość łącz internetowych. Microsoft testuje projekt xCloud na łączach o prędkości 10 Mbps, a taką prędkość ma w domu praktycznie każdy. Ba, nawet istniejąca sieć LTE bez trudu może zapewnić taką przepustowość.

Problemem nie jest też brak zasobów. Azure bez trudu poradzi sobie z przetwarzaniem danych niezbędnych do strumieniowania gier na urządzenia użytkowników.

Prawdziwym problemem jest opóźnienie, wynikające z odległości między centrami danych, na których znajdą się gry, a urządzeniami odbiorców.

Jak zaradzić temu problemowi? Potrzebne są tak naprawdę dwie rzeczy – stabilna infrastruktura sieciowa i bliskość centrów danych. Mówimy o odległościach nie większych niż kilkaset kilometrów.

Jeśli chodzi o infrastrukturę, nawet na polskim poletku jesteśmy albo gotowi, albo bardzo blisko gotowości. Światłowody ciągną się pod wieloma miastami, a sieć komórkowa dostępna jest we wszystkich kluczowych obszarach. Dodajmy do tego rychłe nadejście 5G i możemy być pewni, że w perspektywie 5 lat infrastruktura nie będzie stanowiła żadnego problemu.

Co jednak z centrami danych? Ich budowa pochłania niewyobrażalne ilości pieniędzy, podobnie jak koszty zasilenia i utrzymania. Wybudowanie wymaga też mnóstwa czasu – według słów przedstawiciela Microsoftu, w Stanach Zjednoczonych proces budowy centrów Azure, od wybrania i zakupu działki po uruchomienie serwerów, trwa średnio 5 lat.

Obecnie Microsoft dysponuje 54 regionami Azure, dostępnymi w 140 krajach. To dużo, ale o wiele za mało, by udźwignąć zarówno wymogi projektu xCloud, jak i pozostałych usług Microsoftu opartych na chmurze. W Redmond rozwijany jest jednak projekt, który może zaradzić tym problemom.

Microsoft już w 2016 r. eksperymentował z „zatapianiem chmury", jednak dopiero rok temu projekt wszedł w drugą, decydującą fazę. 1 czerwca 2018 r., w należącym do EMEC (European Marine Energy Centre) centrum badawczym w Szkocji, zatopiono kapsułę o długości 12,2 m i średnicy 2,8 m. Tą kapsułą było centrum danych o nazwie „Northern Isles”, powstałe w ramach projektu Natick.

Wewnątrz kapsuły znajduje się 12 racków, zawierających 864 standardowe serwery o pojemności 27,6 petabajtów. To w przybliżeniu tyle, ile potrzeba do przechowania 5 milionów filmów. Całość łączy z lądem jeden potężny przewód, transmitujący energię i dane. W przyszłości tym samym przewodem będzie można łączyć kapsuły w moduły, tworząc wielkie podwodne farmy danych.

Microsoft z pewnością podzieli się szczegółowymi statystykami projektu w rocznicę zwodowania „Northern Isles”, ale już teraz można mówić o wielkim sukcesie. Opowiedział mi o nim sam Spencer Fowers, inżynier współodpowiedzialny za projekt Natick.

Pierwszym wyróżnikiem jest oczywiście rozmiar. Jako że kontener umieszczony jest pod wodą, która odpowiada za chłodzenie tej wielkiej metalowej puszki, serwery mogą być umieszczone znacznie bliżej siebie niż ma to miejsce w klasycznych centrach danych, gdzie musi być zapewniony odpowiedni przepływ powietrza.

Kolejny wyróżnik to energooszczędność. Centra danych pobierają abstrakcyjne ilości energii elektrycznej. Jeden kontener projektu Natick pobiera jej zaś zaledwie 240 KW.

Klasyczne centra danych wymagają też nieustannego nadzoru. Spencer Fowers tłumaczył podczas prezentacji, iż w dużej mierze awaryjność centrów danych wynika z obecności człowieka, a także kurzu osadzającego się w serwerowniach. Według słów Fowersa, w tradycyjnym centrum danych co najmniej raz do roku wymagana jest wymiana wielu komponentów.

Tymczasem „Northern Isles” zaprojektowany został tak, by przez pięć lat pracować bez żadnej ingerencji. Jeśli w międzyczasie podda się któryś dysk, przewidziane zostały dyski zapasowe, które automatycznie przejmują rolę uszkodzonej jednostki.

Niemniej istotny jest czas i koszt postawienia kontenera. O ile nie wiemy nic o rzeczywistym koszcie samego podwodnego centrum danych, tak czas potrzebny na jego uruchomienie jest niesłychanie krótki. Tak jak klasyczne centrum danych może powstawać ponad 5 lat, tak kontener projektu Natick jest gotowy do zwodowania w zaledwie 90 dni.

A dzięki temu, że jego wymiary pokrywają się z wielkością standardowego kontenera transportowego, tańsza jest również logistyka, gdyż jednostki takie jak „Northern Isles” mogą być transportowane bez użycia jakichkolwiek specjalistycznych maszyn. Pierwszy kontener dopłynął do Wielkiej Brytanii na zwykłym frachtowcu, a do Szkocji dojechał na naczepie ciągnika siodłowego. Stamtąd wystarczył zwykły dźwig przeznaczony do prac na morzu, by dostarczyć pojemnik na miejsce i go zwodować.

Biorąc to wszystko pod uwagę, projekt Natick może się okazać kluczowym dla rozwoju Microsoftu, drastycznie obniżając koszty budowania i utrzymywania centrów danych, od których zależy cały biznes firmy. I choć projekt jest w bardzo wczesnej fazie, już teraz można na niego patrzeć z wielkim optymizmem.

Jak do tej pory „Northern Isles” pracuje bez zarzutu. Słona morska woda chłodzi kontener w stopniu nawet większym niż niezbędny, zaś cała energia potrzebna do jego zasilenia pochodzi ze źródeł odnawialnych, generowanych przez centrum badawcze EMEC: paneli solarnych i wiatraków na lądzie, oraz energii pochodzącej z fal.

Projekt Natick okazał się też zaskakujący od strony ekologicznej, a było to – jak mówi Fowers – jedno z większych zmartwień ekipy odpowiedzialnej za projekt. Aby dokładnie zbadać wpływ „Northern Isles” na środowisko, zewnętrzna strona „puszki” pokryta jest sensorami. Są tam m.in. termometry, mające zbadać, jak ciepło generowane przez „Northern Isles” wpływa na wodę w jego pobliżu. Są tam kamery, badające zachowanie organizmów żywych. Są tam również mikrofony, mierzące natężenie głośności serwerów.

Po pierwszych kilku miesiącach prowadzenia pomiarów rezultaty – jak mówi Spencer Fowers – są zdumiewające.

Termometry wykazały, że (przynajmniej w słonych wodach przy brzegu Szkocji) „Northern Isles” nie ma cienia wpływu na temperaturę wody w swoim bezpośrednim otoczeniu. Najmniejszego.

Kamery, które jeszcze do niedawna transmitowały obraz na żywo (aktualnie czekają na ekipę nurków, która oczyści je z porastającej kontener flory), ujawniły, iż zwierzęta nie tylko nie boją się „Northern Isles”, co wręcz garną się do kontenera i szukają schronienia w jego pobliżu.

Mikrofony wykazały zaś, że kontener Microsoftu generuje pod wodą mniej więcej tyle hałasu, co… szczypce kraba.

Kolejnym przewidywanym etapem projektu Natick jest rozbudowanie go o moduły, być może w innej części świata. Szczegóły nie są jeszcze ujawnione, ale Spencer Fowers nie wyklucza, że po tak obiecujących pierwszych pomiarach możliwe jest podjęcie próby stworzenia sztucznej rafy koralowej przy użyciu kontenerów projektu Natick.

Co się zaś tyczy ekologiczności samych kontenerów – docelowo mają być one wyciągane z wody tylko raz na pięć lat, w celu wymiany zamkniętych w nich komputerów. Następnie kontener ponownie trafi pod wodę, zaś po przekroczeniu 20 lat życia zostanie wyjęty na dobre i poddany recyclingowi.

Według słów inżyniera zajmującego się tym projektem, po pierwszych miesiącach testów można śmiało uznać projekt Natick za udany nie tylko od strony technologicznej, ale także ekologicznej.

Cóż… nic. Przynajmniej na razie. Obydwa projekty, szczególnie ten podwodny, są w tak wczesnych fazach, że nie sposób mówić o nich w inny sposób, jak spekulując.

Spencer Fowler nie zaprzeczył jednak, gdy zapytałem, czy projekt Natick może zostać wykorzystany w tandemie z projektem xCloud. Ostatecznie… gdy centra danych znajdą się już pod wodą, będą wykorzystywane tak jak każdy inny region Azure. A to dotyczy także gamingu.

Przewagą projektu Natick nad klasycznymi centrami danych jest jednakowoż potencjalna bliskość serwerów względem użytkowników. Ponad 50 proc. ludzkości mieszka w pobliżu dużego akwenu wodnego. Nawet jeśli nie wszędzie udałoby się umieścić kontenery z centrami danych, to podwodne serwery mogłyby rozwiązać problem tam, gdzie budowa klasycznego centrum danych jest niemożliwa lub nieopłacalna.

A to z kolei otworzyłoby projekt xCloud dla większej liczby użytkowników, potencjalnie niwelując również problem opóźnienia wynikającego z odległości serwerów. I to wszystko w przyjazny dla środowiska sposób – same plusy!

Projekt Natick jest w fazie nawet nie rozwoju, a wczesnych badań. Nim Microsoft oceni, czy projekt jest zdatny do komercyjnego wdrożenia, może minąć wiele lat.

Sama perspektywa jest jednak więcej niż ekscytująca. Ekologiczne centra danych na dnie mórz i oceanów, dostarczające wiedzę i rozrywkę użytkownikom z całego świata?

To mi wygląda na wizję przyszłości, o którą zdecydowanie warto zawalczyć.