強(qiáng)散熱且低耗能，液冷技術(shù)有多強(qiáng)！

隨著大數(shù)據(jù)及云計(jì)算等新技術(shù)的迅猛發(fā)展，大量數(shù)據(jù)吞吐和運(yùn)算使得數(shù)據(jù)中心面臨著前所未有的能耗和散熱挑戰(zhàn)。一方面是服務(wù)器等IT設(shè)備的計(jì)算、存儲(chǔ)等功耗非常龐大，另一方面用于冷卻數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的功耗也在迅速增長。2019年中國數(shù)據(jù)中心能耗中，約有43%是用于IT設(shè)備散熱，基本與45%的IT設(shè)備自身的能耗持平。 美國斯坦福大學(xué)的一份研究報(bào)告中，數(shù)據(jù)中心消耗的電能幾乎為整個(gè)電能的2%。而IBM的數(shù)據(jù)則顯示，IT帶來的碳排放占了全球整個(gè)碳排放量的2%。數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長需要海量服務(wù)器來支撐，數(shù)據(jù)中心的降溫問題成為一道難題。 什么是液冷技術(shù)： 液冷是指使用液體作為冷媒，為發(fā)熱部件進(jìn)行換熱帶走熱量的技術(shù)。由于液體給所有部件帶來均衡散熱，部件工作在最佳溫度，整機(jī)的部件能工作在最高效狀態(tài)。 液冷技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)有如下明顯優(yōu)勢。 熱量帶走更多：液體的散熱速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣，同體積液體帶走熱量是同體積空氣的近3000倍。散熱效果好，液體的熱容量大，溫升慢，在吸收大量的熱量后自身溫度不會(huì)產(chǎn)生明顯的變化，可以穩(wěn)定CPU溫度。有利于計(jì)算機(jī)在出現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)確保不會(huì)出現(xiàn)過熱故障。 噪音質(zhì)量更好：同等散熱水平時(shí)，液冷噪音水平比風(fēng)冷噪音下降20－35分貝。液冷散熱系統(tǒng)CPU、顯卡、主板芯片、內(nèi)存等采用液體冷媒進(jìn)行熱量傳導(dǎo)，不會(huì)聽到風(fēng)扇因?yàn)樯岫铀俚穆曇?。液冷?shù)據(jù)中心的運(yùn)維周期一般為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的3到5倍，并且去除了風(fēng)扇的噪音，工作環(huán)境對(duì)運(yùn)維人員更為友好。 耗電節(jié)能更?。阂豪湎到y(tǒng)約比風(fēng)冷系統(tǒng)節(jié)省電量30％－50％。液冷數(shù)據(jù)中心與傳統(tǒng)風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心相比，去掉了空調(diào)系統(tǒng)以及對(duì)應(yīng)的風(fēng)冷基礎(chǔ)設(shè)施，可以節(jié)省建設(shè)成本和空間。 液冷數(shù)據(jù)中心余熱可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值：數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備在24小時(shí)內(nèi)不間斷運(yùn)行并散發(fā)巨大的熱能，可以直接通過熱交換接入樓宇采暖系統(tǒng)和供水系統(tǒng)，滿足附近居民的供暖,溫水供應(yīng)等需求，更好地實(shí)現(xiàn)熱能的回收與再利用。 常用的幾種液冷材料： 液冷的關(guān)鍵是冷卻液，其必須可以快速吸收熱量，并且在汽化和液化過程當(dāng)中都可以很高效地進(jìn)行熱傳遞，同時(shí)必須做到無腐蝕性。 1、水：液冷最直接，成本最低的冷卻液是水。1964-1990期間，大型主機(jī)采用的是水冷技術(shù)。在很多年里，水冷技術(shù)也一直被高性能個(gè)人計(jì)算機(jī)所使用。由于筆記本電腦內(nèi)部空間狹小，空氣制冷卻起不到應(yīng)有的作用，許多筆記本采用水冷技術(shù)。 谷歌在建立數(shù)據(jù)中心時(shí)，常常建筑在靠近水源地方。它在芬蘭的數(shù)據(jù)中心，就是在一個(gè)哈米納地區(qū)，鄰近波羅的海，可以充分利用自然冷氣和海水循環(huán)對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行降溫。 但由于水并非絕緣體，所以只能應(yīng)用于間接接觸型液冷。除此以外，安全防護(hù)十分重要，一旦發(fā)生泄漏，對(duì)服務(wù)器等IT設(shè)備的損害將非常致命。 2、礦物油：除了水之外，礦物油也是一種物美價(jià)廉的冷卻液。英特爾曾發(fā)布設(shè)計(jì)出一種采用礦物油進(jìn)行降溫的方法。這種采用礦物油冷卻系統(tǒng)只需要花費(fèi)2%-3%的冷卻功耗，比傳統(tǒng)服務(wù)器的功耗少50%-60%。單相礦物油無味無毒不易揮發(fā)，是一種環(huán)境友好、價(jià)格相對(duì)低廉的絕緣冷卻液。但由于粘性較高，容易在設(shè)備表層形成殘留。且易分解，是可燃性物質(zhì)，在某些特定條件下還是具有燃燒的風(fēng)險(xiǎn)。 3、氟化液：氟化冷最初是線路板清理液，其絕緣且不燃的惰性特色被應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心液冷，是目前應(yīng)用最廣泛的浸沒式冷卻液。 它有著良好的化學(xué)惰性，與電子類部件接觸時(shí)，不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生任何腐蝕。使用過后也不需特定的清洗步驟，且不燃。在數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)中是最安全的一種。 液冷數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢： 隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的蓬勃發(fā)展，以及數(shù)字中國和大數(shù)據(jù)等國家戰(zhàn)略的落地，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量快速擴(kuò)張。 綠色逐漸成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)的主題。數(shù)據(jù)中心的能耗要求越來越嚴(yán)格,而液冷技術(shù)能有效下降數(shù)據(jù)中心PUE,液冷數(shù)據(jù)中心迎來發(fā)展風(fēng)口。 2019年1月，工業(yè)和信息化部、國家機(jī)關(guān)事務(wù)管理局和國家能源局發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》中，重點(diǎn)鼓勵(lì)采用液冷、分布式供電、模塊化機(jī)房以及虛擬化、云化IT資源等高效系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。 為應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)價(jià)值洪流，數(shù)據(jù)中心發(fā)展迅速。2020年3月，國家提出了加快數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（新基建）的要求，數(shù)據(jù)中心是新一代信息技術(shù)演化生成的基礎(chǔ)設(shè)施。