数据中心进入“液冷时代”，曙光引领绿色变革

当前，随着数据中心的高速发展，能耗快速增长成为数据中心产业发展中不可忽略的问题。“东数西算”工程的全面启动，“双碳”目标的提出成为数据中心节能降耗的强劲驱动力。

共话数据中心发展趋势，探讨数据中心技术最优路径，4月26日，“2022数据中心液冷技术研讨会”召开。

 “无论从政策角度、市场需求还是技术成熟度来讲，均标志着数据中心进入‘液冷时代’。”中国电子节能技术协会秘书长吕天文表示，液冷技术的兴起为数据中心节能降耗带来了无限可能。液冷技术不仅能够满足数据中心高密度、低能耗的发展需求，还将驱动数据中心内的各种配置和部件进行优化和创新，带来一场持续性的优化改革。

液冷时代，未来已来

随着数据中心能耗日益增大，政策对数据中心发展提出新要求，推动数据中心向绿色化方向发展。发改委要求新建的大型数据中心、超大数据中心电能利用效率不能超过1.3。各地方也相应提出不同指标，北京市禁止新建和扩建互联网数据服务、信息处理和储存支持服务中的数据中心，PUE值在1.4 以下的云计算数据中心除外；中心城区全面禁止新建和扩建数据中心。深圳鼓励PUE值低于1.25的数据中心。日前，“东数西算”工程正式启动，支持采用液冷、微模块、高密度节点、余热利用等绿色节能技术和模式建设数据中心。

从市场需求方面来看，传统的风冷已无法满足数据中心散热的及时性要求。数据中心的计算能力由芯片决定，但是随着整个服务器的主流芯片的功耗不断增长，单机柜功率密度将会从4KW、6KW增长到15KW到20KW，“传统的风冷方式已经受到了很大的限制，液冷作为新一代数据中心的制冷方式呼之欲出。”曙光数创副总裁姚勇强调。

液冷技术是指使用液体取代空气作为冷媒,与发热部件进行热交换,带走热量的技术,最早在80年代已经有初尝试，90年代出现一些通信设备的液冷的基站。随着21世纪初云计算时代的到来，数据中心需要更高功率、大规模部署，液冷概念正式提出，液冷技术逐步成熟。

如今，许多头部IT企业加强了数据中心液冷市场的产品开发力度。据市场权威分析机构预计，到2026年，液冷数据中心市场的初始估值从2018年的14.3亿美元增至1205亿美元，年化复合增长率达30.45%。

可以说，在新基建时代，数据中心已全面进入“液冷时代”。

曙光赋能，液冷先锋

吕天文介绍，就液冷技术分类而言，根据液体冷媒和发热源的接触方式可分为——冷板式（间接接触）、喷淋式（直接接触）、浸没式（直接接触）。通过比较，浸没式液冷能够更好地满足节能降耗需求，成为数据中心制冷首选。

相关企业已对此进行了长期的实践与研究，形成了完整的贴合数据中心需求的液冷方案，并结合不同的制冷原理研发出了节能减碳效果更好的方案。以曙光为例，作为液冷技术的引领者，曙光早在2011年便开始相关技术研究，随后推出国内首款标准化量产的冷板液冷服务器，率先实现冷板液冷服务器大规模商业化应用，又于2013率先推出世界领先的浸没相变液冷技术，该项技术以液体作为冷媒，将设备内部的CPU、内存、电源系统等发热部件产生的热量通过相变换热的方式转移出IT设备，再与水做热交换，最终将热量排出。浸没相变液冷极大提高了系统的换热效率，PUE最低可降至1.04，相比传统风冷数据中心能效比提升超30%。

曙光自研浸没相变液冷系统，PUE最低可降至1.04

为实现计算设备节能降耗，曙光依托“浸没相变液冷”技术，以全系统标准化的浸没相变液冷基础设施解决方案，助力数据中心实现高效散热、稳定可靠、绿色节能和高密度部署。该解决方案可使CPU等主要芯片运行温度下降10摄氏度左右，额外带来10-30%的应用性能提升，同时，浸没相变系统通过减小部件和元器件所负载的温度变化幅度，极大提升了数据中心运行的稳定可靠性，实现全年自然冷却，风扇风机能耗降低接近100%，总能耗降低约30%，高密度部署为机房节省85%左右的空间。在运维方面，可部署全面运维管理体系，例如以数据中心本地团队和远程专家共同运维团队等方式，保障数据中心7x24小时的健康运行。同时，还可配置智能液冷运维设备或系统，用以检查数据中心的功耗，冷却，系统状态，方便管理的同时，也确保了数据中心的可靠性。

据了解，曙光已将这项技术应用于全国二十多个城市，覆盖科研、金融、教育、医疗、人工智能等多个行业。其中，“东数西算”成渝枢纽节点内的西部（重庆）科学城先进数据中心便是曙光“液冷数据中心”的具体实践，在相关政策指导下，项目有望建设成国内最大液冷数据中心。西部（重庆）科学城先进数据中心运营中心主任谢华表示，在节能方面，该数据中心采用了浸没液冷技术、余热回收、绿色建筑、清洁能源（光伏）等多种相关技术，真正做到了从能源的使用、机架的合理选用、散热的合理规划、机房设计、布局和使用等多方面的合理布局，全面提高机房散热效率，降低机房的整体能耗，最终达到节能减排的目标。

 “产业绿色化、集约化发展已成为必然趋势，浸没液冷技术基于多项技术优势与发展潜力，将迎来快速发展的机遇期。”吕天文表示。液冷时代已来，冷板、浸没等液冷技术将成为“双碳”背景下新型数据中心的标配，而浸没式液冷技术更将在未来高密度数据中心中成为主流必选。相信在曙光等行业领军企业的推动下，数据中心节能技术研发与应用将不断革新，为我国信息产业的绿色发展拓展更广阔的空间。