液冷技术助力数据中心“降温”

2022年2月，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知，同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点，并规划了10个国家数据中心集群。我国一体化大数据中心体系完成总体布局设计，“东数西算”工程正式全面启动。

产业蓬勃发展的背后，节能减排也有了新的要求。国家发展改革委等部门研究制定的《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》明确指出，到2025年，国家枢纽节点的PUE要进一步降到1.25以下，绿色低碳等级达到4A级以上。

PUE（Power Usage Effectiveness）是用于测量 IDC 能源效率的指标，是用 IDC 总能耗除以 IT 设备能耗得来。IDC 总能耗包含 IT 设备能耗和制冷、配电等系统能耗，PUE 数值越靠近 1 说明非 IT 设备的能耗越少，能效水平越高。

数据中心正在凭借其强大的计算能力助力各种高新技术的实施，但海量数据和高速运转下，其能耗也在持续上升。数据中心的计算能力由芯片决定，但是随着整个服务器主流芯片的功耗不断增长，需要用更适合的制冷方式降温，液冷作为新一代数据中心的制冷方式呼之欲出。

液冷，就是液体代替空气，把CPU、内存等IT发热器件产生的热量带走，就好似给服务器局部冷却、整体“淋浴”甚至全部浸没。就液冷技术分类而言，根据液体冷媒和发热源的接触方式可分为——冷板式（间接接触）、喷淋式（直接接触）、浸没式（直接接触）。

与风冷相比，液冷的优势明显，冷却效率更高，同体积的传热介质，冷却剂传递热量的速度是空气的 6 倍，冷却液传热次数更少，容量衰减更小，可更有效降低CPU、GPU等关键组件的运行温度及性能损失，因此液冷技术凭借其支持高功耗芯片、实现高密度部署、节约电费、减少碳排放等优势，成为新型数据中心建设的重要选择。

据介绍，国内相关企业已经形成了完整的贴合数据中心需求的液冷方案，更结合不同的制冷原理研发出了节能减碳效果更好的方案。包括实现冷板液冷服务器大规模商业化应用，推出浸没相变液冷技术等等。统计数据显示，浸没相变液冷极大提高了系统的换热效率，PUE最低可降至1.04，相比传统风冷数据中心能效比提升30%。

中国科协科普部

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