西部数据中心供电绿色化,黔源电力,甘肃电投,银星能源
绿色化,降低PUE,数据中心的发展趋势,液冷散热是重要途径。保守来看,2025年中国冷板式液冷数据中心市场规模将达到757.1亿元,浸没式为526.1亿元;乐观来看,2025年中国冷板式液冷数据中心市场规模将达到784.9亿元,浸没式为545.4亿元;浸没式液冷数据中心凭借其优良的制冷效果,市场份额将实现较快增长。
液冷技术分类
按照与发热器件接触方式,液冷主要分为“间接接触型”和“直接接触型”。
(1)间接接触型:冷却液体不直接与发热器件接触,主要发热器件固定在冷板上,依靠流经冷板的液体在设计好的液冷散热器内流动,通过循环将热量带走的冷却方式。按照有无相变又分为:单相间接液冷;两相间接液冷。
(2)直接接触式:将散热部件(单板&芯片)直接浸没在不导电液体中,利用液体蒸发将散热部件释放热量带走的一种散热方式。
这最主要的就是浸没式液冷,顾名思义是将发热元件浸没在冷却液中,依靠液体的流动循环带走IT设备运行产生的热量。浸没式液冷是典型的直接接触型液冷,目前比较流行的方式是将服务器浸没在特殊设计的箱体中。
浸没式液冷系统基本工作原理如下图:
结构分为两部分,沸腾池、冷却塔。
其中,沸腾池属于整个系统的关键,由被散热部件(服务器)、沸腾箱、氟化液、冷凝器组成。蒸发器,散热风扇,冷却泵以及控制系统组成。主要作用为将系统热量最终释放到自然环境中。
l 冷却液类型
液冷的关键是冷却液,必须能够快速吸收热量,并且在汽化和液化过程中都能够很高效进行热传递,同时并且必须做到无腐蚀性。因此重点的冷却液为以下几种。用户选择时重点考虑场景和价格:
水:去离子纯净水。水具有较高的比热容,是一种良好的散热媒介,价格低廉环境友好无污染。但由于水并非绝缘体,只能应用于非直接接触型液冷技术中,一旦发生泄漏会对IT设备造成致命损害。
矿物油:矿物油是一种价格低廉绝缘冷却液,无味无毒不易挥发,是一种环境友好型介质,但矿物油粘性较高,且其易分解,在特定条件下具有燃烧风险。
氟化液:氟化液最初是线路板清洁液,其绝缘且不燃的惰性特点被应用于数据中心液冷,是目前应用最广泛的浸没式冷却液,但是三种冷却液中价格最昂贵。
l 液冷结构设计
将电子设备浸没在“达到一定温度可发生相变”的氟化液箱体中,氟化液受热沸腾变为蒸汽,蒸汽上升遇到机箱上部冷凝器而冷凝变成液体,冷凝器外接液冷源进行换热,将热量传递到外界,反复循环。通过氟化液在机箱内循环和冷凝器内乙二醇水溶液的外循环(双循环系统),对服务器、芯片散热冷却实现温度管控,保证服务器运行稳定性和寿命。
关于具体设计步骤略,总原则“液冷容器材料能支撑弹性形变,并且热胀冷缩后性能不变”。
“全浸没式液冷”的历史意义
在美国盐湖城召开全球超算大会(SC16)中,深度学习、人工智能、百亿亿次成为了大会的几大焦点议题之一。
百亿亿次更多强调系统综合能力,硬件堆积、软件调优、应用扩展,摆在面前四道难题中,首先需要解决“能耗墙”——这个“庞然大物”超级计算机(类似天河二号、太湖之光等顶级超级计算机),每天电费动辄就要几十万元。为此,整个行业都认为液冷散热方式更为靠谱。
下一步,“全浸没式液冷”要在“冷却液材料”和“动态负载条件下长年运行”两方面做出新的突破,让液冷真的对后续IDC运营保驾护航
液冷大集合:
佳力图,依米康,英维克,申菱环境,风冷精密空调,有些也包含部分液冷业务。
海兰信:海底数据中心,这无疑是天然液冷了。
高澜股份:公司服务器液冷业务拥有三个解决方案:冷板式液冷、浸没式液冷和集装箱式液冷,产品涵盖了服务器的冷板、水泵、户外机房、冷却塔和空冷器等,基本覆盖服务器液冷全链条的产品需求,目前已实现相关产品的样件及小批量供货
强瑞技术:20CM次新叠加,近年来深度绑定华为、为华为提供液冷机机柜测试设备。
江苏雷利:液冷所需的循环水泵
其它的液冷大家帮忙补充