随着算力需求激增,数据中心能耗问题日益严峻。传统风冷散热难以为继,液冷技术成为破局关键。这份白皮书深入剖析了液冷技术的核心优势、不同技术路径的优劣,并结合实际案例展示了其在降低PUE和运营成本上的巨大潜力,为行业提供了宝贵的系统化参考。
智能速览
液冷技术可大幅降低数据中心PUE至1.2以下,实现显著节能。
冷板式液冷技术成熟度高,是当前市场的主流选择。
浸没式液冷散热能力更强,但维护复杂且成本较高。
中兴通讯提供覆盖DC、IT、CT的全栈式液冷解决方案。
实际案例显示液冷方案可降低核心设备温度10℃以上,故障率减半。
精华内容
面对芯片功率飙升与PUE严苛要求的双重压力,液冷技术凭借其独特优势正成为数据中心的必然选择。其背后的技术路径与实践细节值得深入探讨。
液冷核心优势
液冷技术的核心价值在于其卓越的能效比。利用液体高导热特性,可实现40~55℃高温供液,便于全年利用自然冷源,从而使制冷系统能耗及芯片温度降低,带动整机能耗下降约5%。
在散热能力上,液体远超空气,浸没式液冷单柜散热量可达135kW,是风冷的9倍,显著提升了空间利用率。此外,以泵循环替代风机,可将机房噪声降至70dB左右。尽管初期投资略高,但PUE可降至1.2以下,以10MW数据中心为例,约2.2年即可收回增量投资。
技术路径对比
液冷技术主要分为接触式与非接触式。冷板式液冷作为非接触式代表,技术成熟度最高,兼容现有硬件,易于对旧机房改造,但液冷占比较低时节能效果有限。
接触式的浸没式液冷,将器件直接浸入冷却液,PUE可低于1.13,支持160kW超高功率机柜,但需要颠覆传统机架结构,维护复杂且对机房承重要求极高。喷淋式液冷则介于两者之间,节能效果和维护便利性有所妥协。
全栈解决方案
中兴通讯提出了一体化解决方案,覆盖数据中心(DC)、IT服务器(IT)和CT路由交换设备(CT)。DC方案以冷板式为核心,提供模块化的CDU和EDU,结合仿真技术确保管路流量均匀。
IT方案聚焦于液冷工质、定制化液冷板等关键部件。针对CT设备的高可靠性要求,则采用国产化绝缘工质和全金属焊接液冷板,并配备专业的漏液检测和在线维护方案,确保系统稳定运行。
落地实践验证
技术的价值最终要通过实践检验。中兴通讯的滨江液冷实验局采用全液冷设计,成功实现年均PUE降至1.14。
在与中国电信合作的CT设备液冷实验中,核心路由器芯片温度降低了10℃,故障率直接减半,同时噪声也降低了6dBA以上,综合PUE小于等于1.2,有效解决了高功率设备的散热难题。
在“双碳”目标和算力需求的双重驱动下,液冷技术已从可选项变为数据中心发展的必由之路。其不仅在节能降耗上效果显著,更为未来更高密度的计算部署提供了可能。随着产业链的协同与标准化推进,液冷技术将如何重塑数据中心格局?