时代博川介绍液冷技术发展概况及影响

液冷是指使用液体取代空气作为冷媒，为发热部件进行换热，带走热量的技术。而液冷服务器是指将液体注入服务器，通过冷热交换带走服务器的散热的一种服务器。一般来说，行业将液冷分为直接冷却和间接冷却。目前直接冷却以浸没式液冷技术为主，又可分为相变和非相变2种。间接冷却以冷板式液冷技术为主。

浸没式液冷技术是一种以液体作为传热介质，发热器件浸没于液体中，通过直接接触进行热交换的冷却技术。整个浸没式液冷系统可分为两部分：室内侧循环和室外侧循环。在室内侧循环过程中，冷却液在密闭腔体中与发热器件进行热交换，冷却液吸收发热器件热量升温，沸腾形成冷却液气体。冷却液气体在液冷换热模块（CDM）中与室外侧低温水进行热交换，经过冷凝和降温两个过程成为低温冷却液，重新输入到密闭腔体中，形成循环。相变浸没式液冷室内侧循环中热量转移主要是通过冷却液的相变实现的。

在室外侧循环中，低温水在液冷换热模块中吸收气态冷却液携带的大量热量变为高温水，由循环水泵输入到室外冷却塔。在冷却塔中，高温水与大气进行热交换，释放热量，变成低温水再由室外侧进水泵输送进CDM中与气态冷却液进行热交换，完成室外侧循环。在室外侧循环中热量转移主要是通过水温的升降实现的。

除了浸没式相变液冷外，冷板式液冷技术也有较好的应用前景。冷板式液冷是通过铜、铝等导热性较好的金属构成的冷板散热器，将发热元器件的热量传导给散热器中的冷却液体，将热量带走的冷却方式。整个冷板式液冷系统也可分为两部分，室外侧循环和室内侧循环。其中，室内侧循环热量转移主要是通过冷却液温度的升降实现，而室外侧循环中，热量转移主要是通过水温的升降实现。

根据本次研究对数据中心相关企业的调研结果，相比传统风冷，冷板式、浸没非相变和浸没相变冷却效果更好。除了初期投入成本和承重要求外，液冷表现均优于传统风冷。

接下来让我们看几个案例，这是中科曙光部署的TC4600E-LP冷板式液冷服务器。采用可热插拔的单刀壳封闭设计，保证液体零泄露的同时保持了用户的使用习惯，标准整柜冷却能力达到 80kW，测试结果显示其PUE值趋近1.0。

阿里巴巴浙江云计算仁和数据中心。该数据中心位于余杭钱江经济开发区，作为全中国首座绿色等级达5A的液冷数据中心，仁和液冷数据中心采用了服务器全浸没液冷等多项节能技术进行规划设计与建造， PUE低至1.09，也印证了仁和液冷数据中心领先的能效及绿色节能水平。

马来西亚气象局液冷系统。在传统的风冷不能满足的情况下，该数据中心配置了联想的冷板式液冷设备，水被送入服务器冷板，在组件周围循环，然后吸收热量离开冷板，进入冷源实现冷却。据测算，马来西亚气象局应用液冷系统后，散热效果高达90%，有力地支持了气象预测的精度提升。

Facebook新加坡亚洲数据中心。该数据中心采用StatePoint Liquid Cooling液冷系统，用水来降低气温，可以节约最高20%的用水量。Facebook还计划全部使用可持续能源来给整个数据中心供电。

液冷数据中心发展意义

液冷技术改变数据中心的设计。由于液冷技术采用冷却液和工作流体对发热设备和器件进行降温，因此无需数据中心机房中的制冷冷机和末端空调，也无需服务器风扇，利用液体代替空气，提高了散热效率。

液冷技术改变数据中心的选址。中国数据中心传统风冷和新兴液冷的温控方式将长期并存，并且由于液冷不必为PUE和运营成本而优选寒冷气象区，可完全跟随业务需求新建或者改扩建，发展潜力更大。

液冷技术改变数据中心的建设。在业务需求相同的情况下，新建数据中心由于限制最少和政策支持，最适宜应用液冷方案。扩建数据中心需要选定适当比例的空间兼容液冷，提升整体运行效率。改建数据中心则需根据机房楼板承重，视实际情况进行机房的加固，为液冷留出适度余量。

液冷技术改变数据中心的交付。液冷数据中心的交付要充分考虑设备冷却液的品质：除了传热效率等液体性质的评估要达标，还需要符合我国相关消防规范及地方标准，以及设备需采用PTFE或其他抗腐蚀性更强的材料，对于管道、线材、电源模块、阀件等密封材料与冷却液的兼容性有较高要求。

液冷技术改变数据中心的运维。液冷数据中心的运维周期一般为传统数据中心的3到5倍，并且去除了风扇的噪声，工作环境对运维人员更为友好。