数据中心是“数字经济的发动机”,也是能耗居高不下的“电老虎”。以功率密度为2.5千瓦的标准机架计算,机架规模在10000以上的超大型数据中心,每年的耗电量为亿度级别,其中因散热而消耗的电量占据了很大比例。相较于传统的风冷系统,液冷技术的出现从根本上改善了主设备的散热形式,更能满足高密机柜芯片级精确制冷,具有更节能、更节地、噪声低等优点。
按照《白皮书》的梳理,国内目前主要的液冷技术路线分别为冷板式、浸没式和喷淋式。
冷板式液冷是指采用液体作为传热工质在冷板内部流道流动,通过热传递对热源实现冷却的非接触液体冷却技术。在冷板式液冷系统中,服务器芯片等发热器件不直接接触液体,而是通过装配在需要冷却的电子元器件上的冷板进行散热。浪潮信息数据中心产品部副总经理李金波指出,冷板式液冷利用冷板中流动的冷却液进行非接触式散热,对现有服务器芯片组件及附属部件改动量小,是目前应用较早且技术成熟度较高的一种液冷散热方案。
浸没式液冷是将服务器完全浸入冷却液中,全部发热元件热量直接传递给冷却液,再通过冷却液循环流动或蒸发冷凝相变进行散热。其中,冷却液循环流动的方式为单相浸没式液冷,冷却液蒸发冷凝相变的方式为相变浸没式液冷,相变浸没式液冷控制更复杂、要求更高。
浸没式液冷相对创新性较强,但验证性不足。单向浸没式液冷的冷却液流速会非常慢,相变浸没式液冷则会存在气和液的承压问题,在技术的可靠性方面仍需要验证。此外,浸没式液冷使用的冷却液不导电,但仍需要对冷却液做持续的干燥处理。
喷淋式液冷则是用冷却液直接喷淋芯片等发热单元,通过对流换热进行散热,一般不需要对数据中心的基础设施进行大幅度改动。
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