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中国IDC圈■IDC时评：新基建时代，数据中心将是浸没式液冷的天下


近些年计算力需求的增长直接推动了社会的进步 。 随着新基建时代的到来 ， 5G网络 ， 人工智能以及工业互联网将会获得飞速发展 。 举例来说 ， 2016年 ， 全球最大的数据中心大约是58万平方米 ， 但是到了2019年 ， 已经达到了99万平方米 ， 相当于140个足球场 。 在三年的时间里 ， 最大规模数据中心的面积增长了75% 。 这就充分说明社会经济进步对于计算力的巨大需求 。 在这样的背景下 ， 提供超强算力的大型数据中心 ， 以及服务近场数据处理的边缘数据中心势必会加快建造和部署 。
据科智咨询（中国IDC圈）最新发布的《2019-2020中国IDC产业发展研究报告》预计 ， 2019-2022年中国IDC业务市场规模复合增长率为26.9% 。 与此同时 ， 与数据中心建设有关的行业也将连带获得发展 。 届时 ， 将形成一幅全新的数字经济时代生态版图 。

中国IDC圈■IDC时评：新基建时代，数据中心将是浸没式液冷的天下
本文插图

传统制冷系统已到瓶颈 ， 液冷技术生态化正在形成
不过我们也应该注意到的是 ， 随着数据中心计算力的提升 ， 其限制因素也将日益明显 。 对于新建的数据中心而言 ， 最大的资金投入不是建筑本身 ， 而是保证电力供应的设备成本以及机房制冷成本 。 计算密度的增加已经让一些大型数据中心的建设项目资金突破了10亿美元大关 ， 这其中制冷系统占了很大比重 。 目前 ， 我国数据中心的能耗85%在PUE1.5-2.0之间 ，ODCC预计 ， 照此趋势 ， 到2030年我国数据中心的能耗将从2018年的1609亿千瓦时增长到2030年的4115亿千瓦时 。
要想解决如此之高的能耗问题 ， 传统风冷和水冷空调散热方式将变得力不从心 ， 只有通过液冷才是根本的解决之道 。 信通院云大所所长何宝宏博士日前在参加中国IDC圈举办的在线直播时曾强调：“对于解决“高热密度数据中心散热”液冷技术将比传统空调更有效 ， 将成为数据中心未来发展的不二选择 。 液冷技术不仅降温快、能耗低 ， 而且是最环保的 。 液冷的发展经历了研究期（1992年以前） ， 萌芽期（1992年—2016年） ， 小规模应用期（2016年至今）” 。
首先 ， 和传统的风冷技术相比 ， 液体导热能力是空气的25倍 ， 同体积液体带走热量是同体积空气的近3000倍；其次 ， 同等散热水平时 ， 液冷噪音水平比风冷噪音降低20-35分贝；另外 ， 在耗电量方面 ， 液冷系统约比风冷系统节省电量30%-50%；最后 ， 液冷还可以降低数据中心的故障率 。 传统的风冷系统会带来空气的流动而产生振动 ， 振动会直接影响IT系统的稳定性和寿命 。 但液冷则完全不必担心这个问题 。
由此不难发现 ， 液冷在未来取代风冷和水冷空调在技术上完全没有障碍 。 何宝宏博士认为 ， “从风冷到液冷 ， 改变的将不仅是制冷方式 ， 而是整个数据中心的生态 。 ”一旦数据中心的制冷方式从风冷转为液冷 ， 那么随之发生改变的还有服务器的设计 ， 以及整个数据中心的设计 。 如果液冷技术进一步完善 ， 生态系统进一步成熟 ， 那么将引发一连串的“革命” 。
新基建时代 ， 浸没式液冷将成主流
据相关数据显示 ， 采用风冷系统的数据中心 ， 有超过50%的能耗用来应付冷却系统 。 其PUE值很难控制在1.4以下 ， 且单柜功率密度最高只能到30Kw左右 。 但应用液冷技术的数据中心 ， 应用在冷却系统的能耗则可以大幅度降低 ， 特别是对于那些采用刀片式服务器加浸没相变液冷技术的机房而言尤甚 。 其PUE值甚至可以控制在1.1或者以下 。 和前者相比 ， 机房的整体能效将有30%的提升 ， 而CPU等核心部件的性能也可以相应提升20% ， 单机柜功率密度更是可以达到160Kw左右 。
事实上 ， 出于多种因素的考虑 ， 在数据中心液冷领域也演化出了诸多“门派” 。 其中最典型的分别是浸没式 ， 冷板式以及喷淋式 。 不过无论是从当前需求还是从未来数据中心的技术演进来看 ， 浸没式液冷相比于其他两种方式更被行业看好 。


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