01 為什么需要液冷數據中心

在我國能源資源、環境治理的嚴峻形勢下，液冷數據中心建設是加快數據中心綠色轉型，實現節能降耗的一種新解法。根據CCID數據統計，2019年中國數據中心能耗中，約有43%是用于IT設備的散熱，基本與45%的IT設備自身的能耗持平。在此背景下，液冷是使用液體作為冷媒為發熱部件散熱的一種新技術?；谝豪浼夹g和液冷服務器等設備建設液冷數據中心能降低近90%的散熱能耗，整體數據中心能耗則可下降近36%，是提升數據中心效能的重要條件。

02 數據中心制冷技術及方案介紹

當前數據中心制冷技術以風冷為主。風冷是將空氣作為冷媒，把服務器主板、CPU等散發出的熱量傳遞給散熱器模塊，再利用風扇或空調制冷等方式將熱量吹走，這也是散熱系統消耗數據中心近半電力的主要原因。風冷包括直接空氣自然冷技術和間接空氣自然冷技術。直接空氣自然冷可以根據室外溫度結合機械制冷給數據中心內部設備散熱，這種技術能效高，但空氣質量的不確定性會帶來較大風險，特別是室外空氣濕度過高或者有害氣體過多會對IT設備造成損壞。為了避免這種情況發生，近些年的數據中心開始采用間接空氣自然冷技術，將室外冷空氣通過空氣熱換器對室內熱空氣進行冷卻，避免室外空氣進入數據中心內部，受環境影響較直接冷較小。這兩種風冷技術效率都比較高，但對環境和安裝要求較高，會對IT設備造成損耗降低可靠性。隨著數據中心規模增大及單機柜功率密度增大，對制冷也提出了更高要求，面向下一代IT系統的液冷技術應運而生。

液冷作為一種新型的散熱方式，通過外部冷卻水或冷凍水系統實現系統換熱，具體是使用高比熱容的液體作為傳熱工作介質來滿足IT設備（如服務器）的冷卻需求。目前，基于液冷技術的主流方案包括冷板式液冷和浸沒式液冷兩種。冷板式液冷也稱間接式液冷，也就是冷媒和被冷卻對象分離，不會直接接觸。通過液冷等高效熱傳導部件，將被冷卻對象的熱量傳遞到冷媒中。一般冷板式液冷只用于冷卻CPU、內存等關鍵器件，只占總發熱量的一半左右，因此還需要配合風冷散熱，可以減少IT設備自帶風扇的數量和電耗，實現很大程度的節能。浸沒式液冷也叫直接式液冷，是將IT設備包括服務器主板、CPU、內存等發熱量大的元器件全部浸入冷卻液中，用冷卻液體替代空氣給IT設備降溫，讓被冷卻對象與冷媒直接接觸，因發熱元器件冷卻均勻度更好，可以選擇一定溫度下相變的液體。對比風冷，液冷在熱換介質、驅動部件、散熱能力、節能降耗、噪音、建設成本和選址上優勢也更為明顯。

圖：液冷與風冷差異點

03 液冷數據中心建設收益及未來

基于液冷制冷技術，建設液冷數據中心，可以不用精密空調等高能耗設備實現數據中心全年自然冷卻，將PUE值降低到1.1內，更大限度減少對環境的影響，達到節能高效環保目的。液冷技術優勢主要包括：

•節能降耗：散熱能耗降低90%-95%；IT設備能耗降低10%-20%；

•節約成本：建設成本TCO低于傳統機房

•易于選址：環境限制條件較少，PUE更好符合環境及低碳要求

•安全可靠：冷卻液可以改善IT設備運行環境，更加安全可靠

•低碳綠色：解決電力資源，節能降耗PUE可接近1.0

液冷時代已來，銳捷創新性研發液冷數據中心交換機，助力客戶建設好液冷數據中心指日可待。