告別數(shù)據(jù)中心高溫?zé)?，液冷技術(shù)解決散熱難題

發(fā)布時(shí)間：2024-07-26

　　據(jù)國(guó)家數(shù)據(jù)局，我國(guó)生成式人工智能的快速發(fā)展，10億參數(shù)規(guī)模以上的大模型數(shù)量已經(jīng)超過100個(gè)；據(jù)銀河證券，AIGC不斷向終端側(cè)及行業(yè)應(yīng)用滲透，國(guó)內(nèi)未來5年智能算力規(guī)模年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)將達(dá)到52.3%。

　　大模型的快速發(fā)展，智算需求與規(guī)模的高速增長(zhǎng)，為數(shù)據(jù)中心帶來了巨大的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇，但傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心想要承接智算需求力有不逮，需要進(jìn)行一系列優(yōu)化，其中尤以液冷改造受關(guān)注。

　　面向未來，液冷是大趨勢(shì)，改造勢(shì)在必行，是數(shù)據(jù)中心開展智算業(yè)務(wù)、降低PUE的必要條件。

　　液冷技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　相比傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)，液冷技術(shù)可以大幅提高散熱效率和業(yè)務(wù)可靠度，并且環(huán)境適應(yīng)好，可以減少土地占用。

　　(1)降低設(shè)備能耗，助力節(jié)能減碳。數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，算力需求迅速增長(zhǎng)，加之5G的廣泛應(yīng)用，帶動(dòng)信息基礎(chǔ)設(shè)施蓬勃發(fā)展，數(shù)據(jù)中心用電和碳排放也隨之大幅增長(zhǎng)。借助液冷技術(shù)，數(shù)據(jù)中心PUE可以降至1.1～1.2左右，可有效降低能耗，減少碳排放。以100個(gè)20kW液冷機(jī)柜為例，PUE從1.45降低到1.15，每年用電可節(jié)省超過1×107 kW•h，電費(fèi)節(jié)省超過700萬元，減碳6000噸。同時(shí)，液冷環(huán)境下可以減少或去除風(fēng)扇，進(jìn)一步降低服務(wù)器能耗。

　　(2)延長(zhǎng)設(shè)備壽命，降低運(yùn)維壓力。按照芯片10℃法則，溫度每提高10℃，元器件壽命約降低50%。使用液冷方式，可有效降低CPU結(jié)溫10℃以上（結(jié)溫是電子設(shè)備中半導(dǎo)體的實(shí)際工作溫度），延長(zhǎng)服務(wù)器使用壽命。相較傳統(tǒng)風(fēng)冷，浸沒式液冷方式可以移除風(fēng)扇，降低了噪音和灰塵影響，熱故障率低。數(shù)據(jù)顯示，浸沒式液冷環(huán)境下硬盤故障率低于風(fēng)冷約50%。服務(wù)器故障率的降低和壽命的延長(zhǎng)，可有效提高業(yè)務(wù)運(yùn)行穩(wěn)定性，降低運(yùn)維壓力。

　　(3)環(huán)境適應(yīng)性好，機(jī)架裝機(jī)率高。傳統(tǒng)風(fēng)冷機(jī)柜對(duì)環(huán)境要求高，受外部環(huán)境和溫度影響較大，液冷機(jī)柜對(duì)環(huán)境要求低，在較大溫差區(qū)域部署仍可獲得較穩(wěn)定PUE。液冷機(jī)柜裝機(jī)密度高，是傳統(tǒng)風(fēng)冷機(jī)柜的約3～4倍，相同算力下節(jié)省機(jī)房面積約75%。液冷機(jī)房可免部署空調(diào)，減少冷水機(jī)組，節(jié)省機(jī)房空間。

　　數(shù)據(jù)中心引入液冷服務(wù)器，可以顯著降低機(jī)房PUE值，提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和業(yè)務(wù)可用性，增加服務(wù)器裝機(jī)密度，減少機(jī)房土地占用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳。同時(shí)，不斷提升的芯片功率密度和AI服務(wù)器等高功耗設(shè)備的逐步引入，也為液冷引入提供了更加廣闊的空間，液冷逐步成為數(shù)據(jù)中心制冷的重要解決方案。

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