北京2022年8月30日 /美通社/ -- 近日，在2022英特爾中國數據中心合作伙伴技術峰會上，英特爾與浪潮信息等產業生態伙伴聯合發布了《綠色數據中心創新實踐 -- 冷板液冷系統設計參考》白皮書，分享冷板液冷技術關鍵部件的最新研究進展，旨在突破數據中心系統功耗限制，并在降低設計與使用成本的同時，建立并逐步完善冷板液冷的生態系統，從而有效降低數據中心PUE值。
隨著云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術快速發展，數據呈現爆炸式增長。作為儲存和計算基礎設施的數據中心加速建設是大勢所趨，數據中心規模不斷擴大，能耗持續高速增長。據相關估算，全國數據中心用電量總和已約占全社會用電量的 1.5%-2% 左右，且機柜規模仍保持高速增長態勢。與此同時，隨著"雙碳"目標持續推進，國家頻出數據中心建設相關政策，對PUE提出明確限制，要求到2025年，全國新建大型、超大型數據中心平均電能利用效率降到1.3以下。
為推進數據中心節能降碳，面向用電量占比與IT設備相當的制冷系統"對癥下藥"是關鍵。近年來，數據中心單位空間產生熱量的瓦數正在不斷上升，同時功率密度也在增加，嚴重制約了傳統冷卻方法和技術的進一步應用和推廣。傳統風冷數據中心通常可以解決 12kW 以內的機柜制冷，而隨著服務器單位功耗增大，原先尺寸的普通服務器機柜可容納的服務器功率往往超過 15kW，這已經到了空氣對流散熱能力的極限。液冷作為可以支持更高功率密度的先進制冷技術，成為新型數據中心的重要選擇。
最成熟、應用最廣，液冷散熱優選之冷板式液冷
《綠色數據中心創新實踐 -- 冷板液冷系統設計參考》白皮書是英特爾與浪潮信息等冷板液冷產業生態伙伴緊密合作、聯合創新的重要成果之一，內容涵蓋液冷一次側及二次側整個鏈路的設計，對參與冷板散熱系統設計、驗證、管路的連接組裝、系統的檢測及維護人員均具有參考意義。該白皮書旨在與冷板液冷生態伙伴及潛在使用者分享對于冷板液冷技術關鍵部件設計選型的考量，通過展現冷板液冷技術關鍵部件的研究進展，來共同促其標準化，進而降低其設計與使用成本，推動建立并完善冷板液冷的生態系統，加速數據中心行業脫碳轉型，并以此支持各行各業實現低碳發展，共同為中國實現"雙碳"目標做出新的貢獻。
《冷板液冷系統設計參考》指出，在冷板式液冷系統中，發熱器件不直接接觸液體，而是通過與裝有液體的冷板直接接觸來散熱，或者由導熱部件將熱量傳導到冷板上，然后通過冷板內部液體循環帶走熱量。由于服務器芯片等發熱器件不用直接接觸液體，所以冷板式液冷對現有服務器芯片組件及附屬部件改動量較小，可操作性更強，是目前成熟度最高、應用最廣泛的液冷散熱方案。
浪潮信息在今年將"All in液冷"納入公司發展戰略，全棧布局液冷，實現服務器全產品線支持冷板式液冷，提供液冷數據中心整體解決方案，并建成了亞洲最大的液冷數據中心研發生產基地，實現PUE＜1.1。在液冷路線方向的選擇上，浪潮信息數據中心產品部總經理趙帥表示："從產品應用和技術成熟度、對數據中心與服務器架構的改造程度，以及部件更換運維便捷性等角度考慮，浪潮信息目前主推冷板式液冷，同時也在針對其他液冷技術進行挖掘與探索。"
安全可靠+標準化，液冷產業化需雙管齊下
目前，液冷數據中心依然處于起步階段，以頭部互聯網和金融通信行業為主的一些企業已經完成了液冷技術的試點，但市場整體液冷滲透率仍然較低。用戶缺乏對液冷技術的基本了解是重要原因之一，液冷產品的安全性和可靠性是用戶的主要顧慮，也是液冷部件的設計和生產過程中的關鍵問題。
在冷板的設計考量中，《冷板液冷系統設計參考》提出，"冷板基板和流道宜采用銅或鋁合金材質，一個系統中不應有兩種電位差較大的金屬。"冷板材質一般由高導熱系數的材料構成，使得冷板表面接近等溫，帶走大量的集中熱量，并通過冷板的應用減少冷卻液對電子元器件的污染，提高數據中心設施的使用壽命。浪潮信息采用全銅冷板，在導熱性方面，銅相對于其他材質的導熱性比較高；在化學穩定性方面，銅板結構穩定，不易發生電化學腐蝕，而鋁板等材質時間長易氧化，堵塞冷板內鏟齒管道。
此外，冷板的生產還需要有精深的焊接及加工工藝，并且要經過嚴密的測試驗證，浪潮信息對冷板連接快接頭均進行5000次插拔試驗，保障長期測試可靠性，并對液冷換熱單元CDU等部件進行震動、跌落、鹽霧，霉菌等多項實驗。針對用戶普遍關心的漏液問題，浪潮信息還在節點內設計了漏液檢測裝置，能精確定位泄漏節點，立即告知客戶，提供預警，實現1.2s的報警靈敏度。
除去上述液冷產品本身質的提升之外，標準化是推進液冷數據中心發展的關鍵。通過標準化可以有效地降低液冷應用的技術門檻和成本門檻，從而實現產業化、批量化。浪潮信息攜手產業鏈上下游合作伙伴，共同推動液冷標準的建設完善，從數據中心整體方案與系統架構，到液冷系統內部的核心部件及接口、液冷基礎設施，再到監控管理系統，實現兼顧整體與局部的全面標準化。截至目前，浪潮信息已參與制定與發布10余項冷板式液冷、浸沒式液冷相關設計技術標準，并聯合牽頭立項關于冷板式液冷核心技術的4項標準，對液冷產業的快速發展及液冷技術的大規模普及建設具有重要的指導意義。
未來，浪潮信息將繼續攜手產業鏈上下游合作伙伴，協同推進液冷技術應用與設計等標準和規范建設，并依托在液冷數據中心領域強大的研發儲備、豐富的產品體系、出色的液冷智造供應與交付能力以及構建完善生態的格局，引領產業實踐，助力數據中心實現高效、集約、綠色可持續發展。
