液冷数据中心节能减排技术有哪些？

液冷数据中心是指应用液冷技术和液冷服务器等设备的数据中心，与传统风冷服务器相比，液冷服务器的热量导出方式不同。
蓝海大脑作为专业数据中心厂商之一认为液冷数据中心节能减排技术主要有以下几点：
1、充分利用机房楼顶空间，清洁的太阳能光伏直接并网发电技术，即发即用，在节能的同时还极大减少污染物排放。
2、液冷数据中心冷冻站通过板式换热系统，实现极致水侧免费冷却，华北地区全年超过94%的时间可利用室外自然冷源免费冷却。
3、采用AHU(Air Handle Unit)风墙冷却技术，通过与高温耐腐蚀服务器配合，采用全新气流组织方案，解决了空气污染及腐蚀难题，全年100%实现风侧免费冷却。
4、自研“蜂巢”预制模块技术，采用无架空地板设计，全面支持整机柜部署，在保证高质量交付的同时，成本持续下降，建设工期缩短一半。
5、液冷数据中心污水回收再利用技术，冷却水系统节水率为448%，液冷数据中心园区年均节水量可达到48万吨。
6、采用共享电源、共享风扇架构，部件全部标准化、模块化、一体化，支持40摄氏度环境温度长期运行。总拥有成本(TCO)降低15%~35%，交付效率提升20倍，日可交付能力超过1万台。
7、深度学习服务器集群全面混部并采用智能流量调度系统，大幅提升服务器利用率，降低冗余服务器数量⌄通过智能液冷数据中心节电技术，在同样供电能力下，可增加25%以上的算力。
8、智能决策运维平台，由监控系统、统一管理平台、大数据分析平台、策略决策平台四大模块组成。其故障定位准确率达92%，停电恢复时间由10分钟缩短到30秒。
9、随着液冷技术发展，PUE值更低，优势更为突出。吕天文给记者算了一道数学题：在我国现阶段，终端用户每使用1kWh 电能，火力发电厂就要排放 086kg 的二氧化碳，液冷 PUE（12）低于传统风冷 PUE（18）至少50%，意味着众多数据中心的能耗，能够至少减少50%，碳排放量也将减少50%。
蓝海大脑液冷数据中心机柜冷板式、浸没式两种液冷数据中心解决方案，具有高性能、高密度、扩展性强、低碳绿色节能等特点。液冷机柜支持4~8台液冷服务器，每台液冷服务器支持1~16块 GPU显卡，适用于深度学习训练及推理、生命科学、医药研发、虚拟仿真等场景，液冷解决方案覆盖服务器、水冷工作站、数据中心等多种产品形态。
型号 蓝海大脑液冷解决方案
英特尔
处理器 Intel Xeon Gold 6240R 24C/48T,24GHz,3575MB,DDR4 2933,Turbo,HT,165W1TB
Intel Xeon Gold 6258R 28C/56T,27GHz,3855MB,DDR4 2933,Turbo,HT,205W1TB
Intel Xeon W-3265 24C/48T 27GHz 33MB 205W DDR4 2933 1TB
Intel Xeon Platinum 8280 28C/56T 27GHz 385MB,DDR4 2933,Turbo,HT 205W 1TB
Intel Xeon Platinum 9242 48C/96T 38GHz 715MB L2,DDR4 3200,HT 350W 1TB
Intel Xeon Platinum 9282 56C/112T 38GHz 715MB L2,DDR4 3200,HT 400W 1TB
AMD
处理器 AMD锐龙Threadripper Pro 3945WX 40GHz/12核/64M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 3955WX 39GHz/16核/64M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 3975WX 35GHz/32核/128M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 3995WX 27GHz/64核/256M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 5945WX 41G 12核/64M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 5955WX 40G 16核/64M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 5965WX 38G 24核/128M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 5975WX 36G 32核/128M/3200/280W
AMD锐龙Threadripper Pro 5995WX 27G 64核/256M/3200/280W
显卡 NVIDIA A100×4, NVIDIA GV100×4
NVIDIA RTX 3090×4, NVIDIA RTX 3090TI×4,
NVIDIA RTX 8000×4, NVIDIA RTX A6000×4,
NVIDIA Quadro P2000×4,NVIDIA Quadro P2200×4
硬盘 NVMe2 SSD: 512GB，1TB； M2 PCIe - Solid State Drive (SSD),
SATA SSD: 1024TB, 2048TB, 5120TB
SAS:10000rpm&15000rpm,600GB,12TGB,18TB
HDD : 1TB，2TB,4TB,6TB,10TB
外形规格 立式机箱
210尺寸mm（高深宽) : 726 x 616 x 266
210A尺寸mm（高深宽) : 666 x 626 x 290
210B尺寸mm（高深宽) : 697 x 692 x 306
声卡：71通道田声卡
机柜安装 : 前置机柜面板或倒轨（可选）
电源 功率 : 1300W×2; 2000W×1
软件环境 可预装 CUDA、Driver、Cudnn、NCCL、TensorRT、Python、Opencv 等底层加速库、选装 Tensorflow、Caffe、Pytorch、MXnet 等深度学习框架。
前置接口 USB32 GEN2 Type-C×4
指承灯电和硬盘LED
灵动扩展区 : 29合1读卡器，eSATA，1394，PCIe接口（可选）
读卡器 : 9合1SD读卡器（可选）
模拟音频 : 立体声、麦克风
后置接口 PS2接口 : 可选
串行接口 : 可选
USB32 GEN2 Type-C×2
网络接口 : 双万兆 (RJ45)
IEEE 1394 : 扩展卡口
模拟音频 : 集成声卡 3口
连接线 专用屏蔽电缆（信号电缆和电源电缆）
资料袋 使用手册、光盘1张、机械键盘、鼠标、装箱单、产品合格证等

“液冷”是指使用高比热容的液体作为热量传输的工质满足服务器等IT设备散热需求的冷却方式，主要分为间接接触型液冷和直接接触型液冷，纯净水水、矿物油、氟化液都是常用的冷却液。目前液冷技术主要应用于高性能计算，广泛使用在数据中心、边缘计算、人工智能技术等方面。

据资料估算，将有超过20%的边缘计算数据中心会采用液冷技术。液冷技术由于其高效，部署对建筑物依赖度低以及静音安全等特点，可满足场地电力容量不足的条件下部署更高密度。

据中国信息通信研究院官方消息，5项数据中心液冷行业标准已于2021年12月发布，并将于2022年4月1日起正式实施；同时伴随着“东数西算”工程正式全面启动，数据中心制冷行业将大幅受益。以下上市公司在数据中心相关领域的液冷方向有所布局值得关注：

申菱环境（301018）

公司作为华为机房精密空调的主要供应商，销售份额保持稳定且占比较高，华为定制类和中大型暖通设备主要向申菱采购，用于企业业务和运营商业务。基于与华为的战略合作经验，不断向同类客户群体延伸，目前已得到了包括曙光、中国移动、阿里、腾讯、百度、秦淮数据、世纪互联、浪潮、科华、万国等众多客户的认可，并在逐步扩大合作范围。

2022年2月20日公司在互动易平台披露：数据中心相关业务是公司最大业务板块。国家推进东数西算以及加大算力枢纽节点的建设将创造大量市场机会，公司将结合碳中和大背景加大在高效节能的数据中心散热系统如新型蒸发冷产品，自然冷产品，液冷产品等的投入和拓展。

依米康（300249）

公司的核心业务为数据中心等信息数据基础设施全生命周期提供整体解决方案。公司聚焦数据中心科技基础设施行业的耕耘，构建了在行业内实现产业链的贯通经营，已经形成专业整体解决方案品牌优势。

2020年3月，公司在互动易平台表示：公司正在开展液态金属制冷技术应用研究。2022年1月26日公司互动易披露：公司相关产品、解决方案已经包含了数字孪生的技术和应用，如现在数据中心领域，前期的bim建模，空调的数字化设计、仿真与制造，用于全生命周期管理的大数据平台，都是数字孪生技术实际应用。

巨化股份（600160）

公司是国内领先的氟化工、氯碱化工新材料先进制造业基地，主要业务为基本化工原料、食品包装材料、氟化工原料及后续产品的研发、生产与销售。公司拥有氯碱化工、硫酸化工、煤化工、基础氟化工等氟化工必需的产业自我配套体系，并以此为基础，形成了包括基础配套原料、氟致冷剂、有机氟单体、含氟聚合物、精细化学品等在内的完整的氟化工产业链，并涉足石油化工产业。

公司成功开发出了高性能大数据中心设备专用的巨芯冷却液,填补了国内高性能大数据中心专用冷却液的空白,主要性能指标与国外垄断产品相当。公司浸没式冷却液项目规划产能5000吨/年,其中一期1000吨/年项目已处于建设阶段。

什么是液冷？

顾名思义，液冷就是采用冷却液体接触热源进行冷却的方式。

传统服务器的冷却方式是通过空气进行换热，该技术方案很好的将IT设备与冷却设备进行了解耦，从而使得制冷系统形式能够实现多样化，但由于空气比热容较小，体积流量受服务器进风口大小限制，换热能力有限。自然而然，为了提高换热效率，采用更高比热容的换热介质、更大接触换热面积的、更大的换热体积流量的方案就成为了提高制冷效率的必然选择。从这三方面考虑，采用全面浸没的换热方式显然具有更高的换热效率，从而可以实现更好的节能效果。因此，液冷技术就顺其自然的进入了数据中心领域。

什么是风冷？如何区别液冷和风冷？

很多人会把传统意义上的风冷和液冷所对应的“风冷”概念相互混淆。其实，传统上所谓的风冷和水冷，指的是数据中心制冷系统的室外侧冷却方式。其中传统上默认的服务器冷却方式都是空气冷却（风冷）；而液冷相对所说的风冷，指的是室内侧服务器的冷却散热方式，这二者完全是指的两个不同部分的换热形式。因此，可以参考冷水主机关于室内侧和室外侧换热整合的说法进行命名。按照数据中心室外侧散热方式+室内侧服务器换热方式的完整命名方式划分，可分为四种类型，其分类方式应该按照如图3所示两两组合：

 风冷与水冷场景定义

由此我们可以得到更为全面的室外侧+室内侧的冷却类型分类命名方法：分别是全风冷（代表：传统DX系统精密空调）、风冷液冷（液冷+干冷器/风冷冷凝器）、水冷风冷（代表：水冷冷冻水系统）和水冷液冷（液冷+冷却塔）四种形式。

由此我们可以看到，液冷和传统上数据中心所说的“风冷”并不是同一维度的事物，我们需要将室内外两侧区分开来看待，液冷同样具有多种的换热形式，可以实现完全不消耗水的空气冷却方案，也可以称之为风冷液冷或无水液冷。

作为国内液冷技术的领先者，海光芯创基于自身液冷集成平台所自研的液冷光模块，在数据中心节能减碳方面发挥了巨大价值。可直接降低数据中心运营成本，能耗降低近40%。海光芯创 液冷光模块

液冷不仅是散热方式的改变，更可能改变整个数据中心的生态，目前关于液冷标准还处在一个需要完善的阶段。未来，海光芯创将携手产业链上下游合作伙伴，推动液冷标准的完善，从而让液冷数据中心快速发展。

来源：阿里基础云设施 作者：严瀚（仅做信息交流使用。如有侵权，联系删除）

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