在5G等新技術(shù)的快速普及下,，數(shù)據(jù)中心已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重要支撐,，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)規(guī)模和數(shù)量快速增長，龐大的設(shè)施體量以及日益增長的算力需求使得傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)已無法滿足數(shù)據(jù)中心日益增長的散熱需求,，液冷幾乎成為未來新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)的“唯一選擇”,。

中國國際消費(fèi)電子博覽會(huì)上展出的曙光異構(gòu)智能液冷計(jì)算機(jī)演示模型。

6月28日,，中國移動(dòng)董事長楊杰在上海世界移動(dòng)通信大會(huì)上指出,，中國移動(dòng)既是技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)者，也是產(chǎn)業(yè)合作的受益者,，為推動(dòng)算力在物理空間,、邏輯空間、異構(gòu)空間及多主體間融通發(fā)展,，中國移動(dòng)正開創(chuàng)性地部署算力網(wǎng)絡(luò),，建設(shè)新型智算中心，努力為用戶提供方便快捷,、即取即用的算力服務(wù),。

算力需求井噴，數(shù)據(jù)中心作為承載數(shù)據(jù)的關(guān)鍵,，為我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展提供了核心驅(qū)動(dòng)力,，而促進(jìn)數(shù)據(jù)中心的綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展也已成為“不可逆”的大趨勢(shì)。液冷技術(shù)憑借其在制冷方面節(jié)能降碳的突出優(yōu)勢(shì),，成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)的重要選擇,。中國移動(dòng)、中國電信,、中國聯(lián)通在此前發(fā)布的《電信運(yùn)營商液冷技術(shù)白皮書》（以下簡稱《白皮書》）中倡議,，業(yè)界應(yīng)攜手解決當(dāng)前液冷技術(shù)和產(chǎn)品接口規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不夠完善、原創(chuàng)技術(shù)不夠成熟,、產(chǎn)業(yè)生態(tài)不夠健全等系列問題,。隨著我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向深化應(yīng)用、規(guī)范發(fā)展、普惠共享的新階段,，電信運(yùn)營商將逐漸成為液冷生態(tài)的主導(dǎo)者,、設(shè)計(jì)者、構(gòu)筑者,，推進(jìn)液冷產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐漸成熟,。

數(shù)據(jù)中心進(jìn)入“液冷時(shí)代”

如聯(lián)想集團(tuán)副總裁、中國區(qū)首席市場(chǎng)官王傳東所言,，數(shù)據(jù)中心是數(shù)據(jù)流動(dòng),、接收、處理,、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)的“中樞大腦”,，傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)已無法滿足數(shù)據(jù)中心日益增長的散熱需求。

中國移動(dòng)計(jì)劃建設(shè)部副總經(jīng)理商亮指出,，在5G等新技術(shù)的快速普及下,，數(shù)據(jù)中心已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重要支撐，在技術(shù),、政策,、需求等多重力量推動(dòng)下，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心正加速與網(wǎng)絡(luò),、云計(jì)算融合發(fā)展,，向新型數(shù)據(jù)中心演進(jìn)。

華為數(shù)據(jù)中心集成解決方案首席專家遲九虹強(qiáng)調(diào),，數(shù)據(jù)中心機(jī)架年均增速超過30%,，已成為賦能千行百業(yè)的重要“數(shù)字底座”。

以“東數(shù)西算”工程正式啟動(dòng)為標(biāo)志,，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)規(guī)模和數(shù)量快速增長,，龐大的設(shè)施體量以及日益增長的算力需求，使得液冷幾乎成為未來新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)的“唯一選擇”,。

2008年,，IBM發(fā)布液冷超級(jí)計(jì)算機(jī)Power575，液冷技術(shù)初登場(chǎng),。2012年,，聯(lián)想發(fā)布溫水水冷技術(shù)。在今年的上海世界移動(dòng)通信大會(huì)上展示的第6代溫水水冷技術(shù),，已實(shí)現(xiàn)了對(duì)中央處理器,、圖形處理器、內(nèi)存以及電源等關(guān)鍵部件的全水冷散熱設(shè)計(jì),。

雖然液冷技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了近20年,，但產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的“拐點(diǎn)”卻出現(xiàn)在最近兩三年,。我國雖然起步稍晚，但發(fā)展進(jìn)程基本與世界同步,。

2011年,，中科曙光率先開始了服務(wù)器液冷技術(shù)研究；2013年推出了首臺(tái)冷板式液冷服務(wù)器原理機(jī)和首臺(tái)浸沒式液冷原理驗(yàn)證機(jī),，2019年實(shí)現(xiàn)了全球首個(gè)刀片式相變浸沒液冷技術(shù)大規(guī)模部署。

根據(jù)賽迪顧問的預(yù)測(cè),，逐漸增長的數(shù)據(jù)中心算力將推動(dòng)高功率單機(jī)柜快速普及,，預(yù)計(jì)2025年全球數(shù)據(jù)中心平均功率提升至25千瓦，液冷變革勢(shì)在必行,，數(shù)據(jù)中心也將進(jìn)入“液冷時(shí)代”,，預(yù)計(jì)2025年中國液冷數(shù)據(jù)中心的市場(chǎng)滲透率將達(dá)到20%以上。

液冷技術(shù)有多條發(fā)展路線

數(shù)據(jù)中心是“數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)”,，也是能耗居高不下的“電老虎”,。以功率密度為2.5千瓦的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架計(jì)算，機(jī)架規(guī)模在10000以上的超大型數(shù)據(jù)中心,，每年的耗電量為億度級(jí)別,，其中因散熱而消耗的電量占據(jù)了很大比例。相較于傳統(tǒng)的風(fēng)冷系統(tǒng),，液冷技術(shù)的出現(xiàn)從根本上改善了主設(shè)備的散熱形式,，更能滿足高密機(jī)柜芯片級(jí)精確制冷，具有更節(jié)能,、更節(jié)地,、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。

按照《白皮書》的梳理,，國內(nèi)目前主要的液冷技術(shù)路線分別為冷板式,、浸沒式和噴淋式。

冷板式液冷是指采用液體作為傳熱工質(zhì)在冷板內(nèi)部流道流動(dòng),，通過熱傳遞對(duì)熱源實(shí)現(xiàn)冷卻的非接觸液體冷卻技術(shù),。在冷板式液冷系統(tǒng)中，服務(wù)器芯片等發(fā)熱器件不直接接觸液體,，而是通過裝配在需要冷卻的電子元器件上的冷板進(jìn)行散熱,。浪潮信息數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品部副總經(jīng)理李金波指出，冷板式液冷利用冷板中流動(dòng)的冷卻液進(jìn)行非接觸式散熱,，對(duì)現(xiàn)有服務(wù)器芯片組件及附屬部件改動(dòng)量小,，是目前應(yīng)用較早且技術(shù)成熟度較高的一種液冷散熱方案。

浸沒式液冷是將服務(wù)器完全浸入冷卻液中,，全部發(fā)熱元件熱量直接傳遞給冷卻液,，再通過冷卻液循環(huán)流動(dòng)或蒸發(fā)冷凝相變進(jìn)行散熱。其中，冷卻液循環(huán)流動(dòng)的方式為單相浸沒式液冷,，冷卻液蒸發(fā)冷凝相變的方式為相變浸沒式液冷,，相變浸沒式液冷控制更復(fù)雜、要求更高,。

浸沒式液冷相對(duì)創(chuàng)新性較強(qiáng),，但驗(yàn)證性不足。單向浸沒式液冷的冷卻液流速會(huì)非常慢,，相變浸沒式液冷則會(huì)存在氣和液的承壓問題,，在技術(shù)的可靠性方面仍需要驗(yàn)證。此外,，浸沒式液冷使用的冷卻液不導(dǎo)電,，但仍需要對(duì)冷卻液做持續(xù)的干燥處理。

噴淋式液冷則是用冷卻液直接噴淋芯片等發(fā)熱單元,，通過對(duì)流換熱進(jìn)行散熱,，一般不需要對(duì)數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行大幅度改動(dòng)。

液冷技術(shù)產(chǎn)業(yè)化任重道遠(yuǎn)

數(shù)據(jù)中心液冷市場(chǎng)創(chuàng)新極為活躍,，關(guān)于浸沒式,、冷板式、噴淋式等多種液冷技術(shù)孰優(yōu)孰劣的討論此起彼伏,。雖有“路線之爭”,，但無論選擇哪種技術(shù)路線，成本仍是橫在液冷技術(shù)普惠面前的攔路虎,，據(jù)業(yè)界測(cè)算,，目前液冷數(shù)據(jù)中心的初期建設(shè)成本比風(fēng)冷要高出10%左右，需要1.5年才可實(shí)現(xiàn)總擁有成本與投資回報(bào)的平衡,。

此外,，《白皮書》還指出，當(dāng)前液冷技術(shù)存在生態(tài)不完善等問題,。各家產(chǎn)品形態(tài)各異,，產(chǎn)品規(guī)范化程度較低，難以標(biāo)準(zhǔn)化,、規(guī)?；茝V應(yīng)用。

談及當(dāng)前液冷技術(shù)產(chǎn)業(yè)化所面臨的挑戰(zhàn),，浪潮信息服務(wù)器產(chǎn)品線總經(jīng)理趙帥特別指出,，液冷技術(shù)非常復(fù)雜，涉及液冷數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)架構(gòu)層,、液冷部件及接口層,、液冷基礎(chǔ)設(shè)施層（液冷機(jī)柜,、組件、換熱設(shè)備,、室外集成冷源等）,、液冷監(jiān)控系統(tǒng)層等多方面，產(chǎn)業(yè)鏈各企業(yè)技術(shù)路徑多種多樣,，產(chǎn)品規(guī)格千差萬別,，想要對(duì)液冷技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化適配和部署的難度很大。

一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問題是,，液冷技術(shù)雖然誕生較早,，但此前一直處于小規(guī)模部署階段，眾多鏈條企業(yè)尚依靠“作坊式生產(chǎn)”的方式完成產(chǎn)品及服務(wù)交付,，難以形成規(guī)范化、規(guī)?；l(fā)展態(tài)勢(shì),。

趙帥說：“業(yè)界積極擁抱液冷，對(duì)液冷轉(zhuǎn)換的條件提出了更高的要求,，液冷產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)變得至關(guān)重要,，需要具備高度資源整合能力的鏈主企業(yè)牽頭推進(jìn)，產(chǎn)業(yè)生態(tài)才能有序發(fā)展,?！?/p>

為此，浪潮信息投資建設(shè)了天池液冷基地,，其核心目標(biāo)是打通整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,，讓液冷的生產(chǎn)制造從過去的“單兵作戰(zhàn)”轉(zhuǎn)變?yōu)榭膳炕⒖蓮?fù)制化,、可規(guī)?；纳a(chǎn)方式，最終在2025年實(shí)現(xiàn)“風(fēng)液同價(jià)”,。如今,，年產(chǎn)能超10萬臺(tái)的天池液冷基地已是亞洲最大的液冷基地，為液冷產(chǎn)業(yè)提產(chǎn)能,、擴(kuò)規(guī)模打造了成功的樣板,。

前有液冷制造領(lǐng)域的“燈塔工廠”牽引，后有電信運(yùn)營商集體入局,，液冷行業(yè)良性發(fā)展已有目標(biāo)可循,。按照《白皮書》給出的三年愿景：2023年開展技術(shù)驗(yàn)證；2024年開展規(guī)模測(cè)試,，新建項(xiàng)目10%規(guī)模試點(diǎn)液冷技術(shù),；2025年開展規(guī)模應(yīng)用,，50%以上項(xiàng)目應(yīng)用液冷技術(shù)，推進(jìn)形成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,、生態(tài)完善,、成本最優(yōu)、規(guī)模應(yīng)用的高質(zhì)量發(fā)展格局,。