近幾年，數據中心的能耗問題受到越來越多的關注，并且已經成為制約數據中心行業可持續發展的重要因素。政府相繼出臺多項政策，要求提高新建數據中心的節能水平。制冷占傳統數據中心能耗相當大的部分，隨著數據中心性能要求不斷提升， IT設施的發熱密度相應逐步增加，對冷卻技術的節能增效刻不容緩。相對傳統風冷方式，液體冷卻傳熱能力更強，以致液體冷卻特別是以水為代表的液冷方案正得到越來越廣泛的應用。

3M公司成立于1902年，業務遍及全球200多個國家，向客戶提供多元化及高品質的產品及服務。從2014年至今，協助開發使用其FC43氟化液產品的單相浸沒超算系統，在Green500屢次排名第一。

第十二屆中國 IDC產業年度大典即將開幕，中國IDC圈有幸邀請到3M公司的應用工程專家藍濱來參與百家訪談活動，為我們解析液冷技術及其發展應用。

液冷技術的解析

液冷，顧名思義，是用液體物質為主要傳熱媒介的制冷方案。目前常見的使用場景，有水冷機組和機柜內風冷配合的部分液冷方式，和完全由液體將熱量從發熱器件帶至外界環境的全部液冷方式。

液冷的介質包括水、水基溶液（比如水加乙二醇）和其他有機溶液類的液體物質。“如果考慮液體本身及溶解其他雜質后的導電性，可以分為含水溶劑等導電或潛在導電性液體，以及氟化液、碳氫溶劑等絕緣性液體。”藍濱告訴記者，“從理論上講，液體越靠近熱源，其除熱效率也就越高，因此在一些高性能高密度計算應用中，水冷的換熱位置從原來的機柜外逐步進入機柜，甚至通過水冷板直接與芯片貼合，以此提升整個散熱系統的效率。”

6月29日，OVH公司位于巴黎的P19數據中心內的3號機房中，由于水冷系統的塑料軟管發生破裂，因而導致冷卻液泄漏至服務器系統之內。對此，藍濱表示，“按一般常識，水本身也屬于絕緣性物質，但它同時也是非常好的離子溶劑。如果在關鍵部位的水冷系統一旦發生泄漏，冷卻水會溶解機柜內灰塵或其他雜質，有很大的可能引起局部腐蝕，甚至導致關鍵器件短路而立刻停止工作，這是對可靠性要求很高的數據中心無法接受的。如果簡單的將水改為絕緣性有機液體，傳熱性能又會大幅度下降。只有將發熱器件浸入絕緣液體中運行的浸沒式冷卻方式，才能兼顧液體冷卻的高效性和安全性。”

浸沒式液冷技術的發展

近年來，隨著計算性能和能效要求的提高，浸沒技術開始得到越來越多的關注和開發。回顧過去五年世界超級計算機能效榜Green500，浸沒冷卻方案都有著優異的表現。而2017年11月的排名顯示，包括第一名Shoubu B的前五名有四套是采用浸沒冷卻方式的系統。藍濱告訴記者，其實在20世紀70年代已經有人開始浸沒技術在計算機的研究，早在1990年Cray就將其應用在其早期的超級計算機中。“當時隨著風冷技術的逐步成熟和芯片功率要求的降低，這個技術沒有得到大范圍的推廣。”

藍濱解釋，“從機理上講，浸沒式液冷適用于所有中低壓功率器件的散熱，包括計算機服務器等IT設施。”實際情況是，因浸沒液體需要一個盛載的容器，在設計上會和現有機殼機架的形式有較大的區別，這就決定了它需要一定的前期開發工程；一些定制化器件不可避免的需要一定額外的投入；相應規范標準也有待完善；對一般行業用戶來說，相關實例的信息參考較少，深圳論壇空間 香港主機，尤其對液體等所涉及的化學知識更加缺乏，這些問題的存在，無一不表明：浸沒式液冷需要一個認知改變、熟悉新技術新操作的過程。

綠色數據中心的“使能者”

浸沒冷卻作為一個革命性的創新技術，？無論是可選用的絕緣液體，還是相關的配套技術，香港站群服務器 美國服務器，都在其他行業有著多年的應用歷史。“將其借鑒到相對陌生的IT設備冷卻應用中來，浸沒冷卻系統與傳統服務器及數據中心無論在設計，？使用習慣和運維方式方面都有很大的改變”藍濱說道。

與傳統冷卻方式相比，在浸沒冷卻應用中， 熱量完全由液體從發熱源傳遞出去，因與發熱源直接接觸，液體的流向更容易控制，其效率遠高于風冷，單位體積可以支持的計算密度也更高。另一方面，相比自然風冷對環境溫度、濕度和空氣腐蝕性的苛刻要求，浸沒技術對外界環境的要求非常寬泛，可部署的彈性非常大。同時浸沒系統可重復使用的特性也節省了系統升級中制冷方案的重新設計，縮短了系統布置時間。藍濱表示，“這項技術完全適應未來綠色數據中心所期望的低PUE值，高使用性能和較少占地空間的趨勢。”