三分鐘了解什么是液冷數(shù)據(jù)中心

9月 16, 2022

文章目錄[隱藏]

液冷數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢
液冷方式分類
冷卻液分類
- 礦物油
- 氟化液
液冷數(shù)據(jù)中心實例
易飛揚(yáng)液冷光模塊

根據(jù)ColocationAmerica發(fā)布的數(shù)據(jù)，2020年全球數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜平均功率將達(dá)到16.5kW，較之于2008年已經(jīng)增長了175%。賽迪顧問預(yù)測，隨著數(shù)據(jù)中心算力飛速提升，高功率單機(jī)柜將迅速普及，預(yù)計2025年，全球數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜平均功率有望達(dá)到25kW。

單機(jī)柜功率密度快速增長呼喚數(shù)據(jù)中心的散熱“革命”

液冷數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢

除此之外，液冷數(shù)據(jù)中心還具備以下特點：

地理和環(huán)境條件無關(guān)

無論決定將地點設(shè)于何處，均可在全球范圍內(nèi)部署冷卻基礎(chǔ)架構(gòu)更為一致的數(shù)據(jù)中心。

數(shù)據(jù)中心設(shè)計更簡單，擴(kuò)展也更高效

使用更小規(guī)模的數(shù)據(jù)中心和更簡單的數(shù)據(jù)中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（例如，機(jī)械、電氣、網(wǎng)絡(luò)），可以更高效地擴(kuò)展。消除對復(fù)雜氣流管理的需求，可以簡化數(shù)據(jù)中心的設(shè)計難度。

減少資本支出和運(yùn)營費用

更大限度地減少或消除空冷基礎(chǔ)設(shè)施（例如冷水機(jī)組、CRAC、CRAH、PDU、RPP、電信/網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、設(shè)施占地面積等），可以滿足新的工作負(fù)載需求，同時減少資本支出。隨著冷卻效率提高，輔助冷卻所需求的專用電力的成本就會降低。

降低用電效率指標(biāo)（PUE）和水資源的使用

當(dāng)用電效率指標(biāo)低至1.03時，可以構(gòu)建更具能效、更可持續(xù)的數(shù)據(jù)中心。另外，通過單相或兩相浸沒式液冷，并使用干式冷卻器，可以減少或消除水資源的浪費。

液冷方式分類

噴淋式（冷媒接觸）

在機(jī)箱頂部儲液和開孔，根據(jù)發(fā)熱體位置和發(fā)熱量大小不同，讓冷卻液對發(fā)熱體進(jìn)行噴淋，達(dá)到設(shè)備冷卻的目的。噴淋的液體和被冷卻器件直接接觸，冷卻效率高；但液體在噴淋的過程中遇到高溫物體會有飄逸和蒸發(fā)現(xiàn)象，霧滴和氣體沿機(jī)箱孔洞縫隙散發(fā)到機(jī)箱外面，造成機(jī)房環(huán)境清潔度下降或?qū)ζ渌O(shè)備造成影響。

浸沒式（冷媒接觸）

單相浸沒式液冷（維持液態(tài)）

在單相浸沒式液冷中，電子氟化液保持液體狀態(tài)。電子部件直接浸沒在電介質(zhì)液體中，液體置于密封但易于觸及的容器中，熱量從電子部件傳遞到液體中。通常使用循環(huán)泵將經(jīng)過加熱的電子氟化液流到熱交換器，在熱交換器中冷卻并循環(huán)回到容器中。

兩相浸沒式液冷（液態(tài)和氣態(tài)）

在兩相浸沒式液冷中，通過電子氟化液的沸騰及冷凝過程，指數(shù)級地提高液體的傳熱效率。電子部件直接浸沒在容器中的電介質(zhì)液體中，該容器密封但易于操作。在該容器內(nèi)，熱量從電子部件傳遞到液體中，并引起液體沸騰產(chǎn)生蒸汽。蒸汽在容器內(nèi)的熱交換器（冷凝器）上冷凝，將熱量傳遞給在數(shù)據(jù)中心中循環(huán)流動的設(shè)施冷卻水。

冷板式（冷媒非接觸）

直抵芯片冷卻通過泵循環(huán)液體介質(zhì)經(jīng)過裝配到電子部件的冷板進(jìn)行散熱。液體不與電子設(shè)備直接接觸。盡管非電介質(zhì)液體（例如水/乙二醇）通常用于直抵芯片冷卻，但是電介質(zhì)電子氟化液也可用于直抵芯片應(yīng)用，減輕泄漏相關(guān)風(fēng)險，提高硬件/IT設(shè)備可靠性。可以使用單相和兩相技術(shù)實現(xiàn)直抵芯片冷卻。