为了提供可靠的云计算服务微软在全球各地建设了多个数据中心，在美国芝加哥的微软数据中心占地700000平方英尺(约6.5万平方米)，可以算得上是全球最大的一处数据中心了，微软数据中心架构服务主管Arne Josefsberg说："虽然不是百分百确定，但是我想这是全球最大的数据中心了。"
微软数据中心的第一层看起来就像一个大的室内停车场，这里停放着很多大型的挂车，微软云计算服务的关键就在这些挂车里，每个此类的集装箱可以容纳1800至2500台服务器，为电子邮件、即时信息以及微软即将发布的云计算操作系统Windows Azure提供服务。
数据中心的第二层有四个传统的活动地板服务器存放室，每个大约有12000平方英尺(1115平方米)，平均消耗3兆瓦电力。虽然目前该数据中心只有一半的设备可以使用，不过其功率可达30兆瓦，在气温较高的天气，微软通过7.5英里(约12公里)的管道提供冷冻水保证数据中心的低温。
尽管微软对数据中心的很多细节进行了开放，但是对很多内容仍然保密，比如说员工的姓名，所使用的集装箱和服务器的品牌，甚至是这些服务器所提供的具体是何种服务。微软芝加哥数据中心本来计划在去年完成，但是由于经济危机以及公司内部调整，数据中心的建设进行了延迟，直到今年9月底该数据中心才正式竣工。
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