電力信息與通信技術(shù)，中國知網(wǎng)?|?來源

數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)發(fā)展分析?| 題目

王艷松¹，張琦²，孫聰³，莊澤巖²，黃子軒²，翟天一⁴?|?作者

1國網(wǎng)北京市電力公司，2華為技術(shù)有限公司，3中國信息通信研究院，4中國電力科學(xué)研究院有限公司?|?單位

摘要：隨著我國信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心總體需求不斷提升，單機(jī)柜功率密度不斷提高，傳統(tǒng)的散熱方式已不能滿足當(dāng)前高密度數(shù)據(jù)中心的發(fā)展需求。液冷技術(shù)的出現(xiàn)，改善了傳統(tǒng)的散熱形式，并憑借高可靠、低能耗等優(yōu)勢(shì)，逐步被應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心。文章主要對(duì)浸沒式、冷板式、噴淋式?3?種液冷技術(shù)進(jìn)行分析，并對(duì)3?種液冷技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，歸納3?種技術(shù)的不同特性。分析液冷系統(tǒng)、應(yīng)用以及行業(yè)發(fā)展，為后續(xù)建設(shè)綠色高效的數(shù)據(jù)中心提供參考。

關(guān)鍵詞：液冷；浸沒式；冷板式；噴淋式；數(shù)據(jù)中心

01引言

數(shù)據(jù)中心在信息社會(huì)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著重要的角色，提供計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)能力，支撐社交、視頻、網(wǎng)購等應(yīng)用的正常進(jìn)行。隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，數(shù)據(jù)中心規(guī)模不斷擴(kuò)大，數(shù)據(jù)中心總體耗能總量不斷增加。2020?年，中國數(shù)據(jù)中心年耗電量超過2500?億kW · h，占全部用電量比例的3%，預(yù)計(jì)仍將以15%~20%?的速率持續(xù)增長。如圖1?所示，數(shù)據(jù)中心能耗結(jié)構(gòu)中冷卻系統(tǒng)能耗占據(jù)高達(dá)40%，成為數(shù)據(jù)中心進(jìn)行能效優(yōu)化的重要因素。

隨著國家對(duì)新基建的重視，數(shù)據(jù)中心迎來新的發(fā)展浪潮，伴隨著數(shù)字化社會(huì)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心也將會(huì)承擔(dān)越來越重要的角色，推動(dòng)數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、傳輸?shù)认嚓P(guān)設(shè)備的建設(shè)與發(fā)展。

作為各類數(shù)據(jù)信息的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心的規(guī)模不斷提升，規(guī)模的年增長率保持在?30%?左右，截止到2020?年底，數(shù)據(jù)中心機(jī)架總量已經(jīng)超過400?萬架。數(shù)據(jù)中心利用率是數(shù)據(jù)中心算力的主要表現(xiàn)形式。2019?年底，我國大型、超大型、中小型的數(shù)據(jù)中心利用率均達(dá)到45%?以上。當(dāng)前，數(shù)據(jù)中心能效水平不斷攀升，加快了可再生能源的利用效率。當(dāng)前，我國數(shù)據(jù)中心的電源利用效率（Power Usage Effectiveness，PUE）水平較低，大型、超大型數(shù)據(jù)中心平均PUE?均達(dá)到1.5?以下，在綠色低碳數(shù)中心建設(shè)方面取得了突出的成果。同時(shí)，我國可再生能源利用率不斷攀升，到2020?年底，可再生能源發(fā)電量超過22000?億kW，增長率達(dá)8.4%。螞蟻集團(tuán)、阿里巴巴等領(lǐng)先數(shù)據(jù)中心企業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施了可再生能源利用、綠色技術(shù)研發(fā)等綠色低碳數(shù)據(jù)中心策略。

數(shù)據(jù)中心一方面作為各類數(shù)據(jù)信息的核心基礎(chǔ)設(shè)施，另一方面又與傳統(tǒng)行業(yè)融合發(fā)展、緊密相連，特別是與電力系統(tǒng)領(lǐng)域更加密不可分。數(shù)據(jù)中心機(jī)房作為現(xiàn)代信息建設(shè)的基礎(chǔ)工程，能夠提供穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境。而電力系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)中心的重要組成部分，占據(jù)整個(gè)數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)的?50%?以上，是數(shù)據(jù)中心的主要支撐。近年來，隨著我國電力行業(yè)信息化程度逐步提高，能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程不斷增加，電力行業(yè)先后提出“云大物移”、智慧能源等建設(shè)目標(biāo)，深入應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)，加速推進(jìn)能源革命與數(shù)字革命融合發(fā)展。當(dāng)前，智能電網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷創(chuàng)新，以數(shù)據(jù)賦能電力系統(tǒng)，用價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)電力用戶改變自身的用電行為，從需求側(cè)增加電力系統(tǒng)運(yùn)行的敏捷性，豐富電網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)手段，有效促進(jìn)我國電能量市場的高速發(fā)展。同時(shí)，國家電網(wǎng)有限公司結(jié)合供配電資源優(yōu)勢(shì)，提出將變電站、數(shù)據(jù)中心站等多站進(jìn)行融合的建設(shè)目標(biāo)，利用現(xiàn)有資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)量多、分布廣的部署特點(diǎn)，為社會(huì)提供多種類型的服務(wù)。我國電力行業(yè)大型數(shù)據(jù)中心以支撐自身業(yè)務(wù)為主，并不斷以綠色化、智能化、定制化為方式，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)。

數(shù)據(jù)中心作為集中放置電子信息設(shè)備，提供運(yùn)行環(huán)境的建筑場所，是電力系統(tǒng)領(lǐng)域中的重要基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)據(jù)中心大多建立在環(huán)境周邊清潔、水源充足、遠(yuǎn)離自然災(zāi)害隱患、環(huán)境溫度利于節(jié)約能源的地區(qū)，不但能夠確保數(shù)據(jù)中心建設(shè)的安全性，而且對(duì)降低數(shù)據(jù)中心在建設(shè)過程中的能源消耗、節(jié)省數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本有一定的優(yōu)勢(shì)，如張北云聯(lián)數(shù)據(jù)中心通過全自動(dòng)化樓宇設(shè)備自控（Building Automation System-RTU，BA）系統(tǒng)，利用周邊環(huán)境溫度低的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)自然冷源利用率的最大化，使年均PUE?達(dá)1.23。另外，電力對(duì)于數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)建設(shè)是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的重要保障，電價(jià)成本的高低對(duì)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和運(yùn)營均具有較大的影響。數(shù)據(jù)中心全天處于運(yùn)行狀態(tài)，不但需要充足的電力供給保障服務(wù)器、IT設(shè)備的正常運(yùn)行，而且還需要長期運(yùn)行機(jī)房的散熱設(shè)備對(duì)機(jī)房進(jìn)行降溫處理。因此，電費(fèi)支出成為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營支出的主要部分，使華為、阿里巴巴、騰訊、今日頭條、百度等科技巨頭對(duì)數(shù)據(jù)中心的布局逐漸向河北、內(nèi)蒙古、貴州等一線周邊城市擴(kuò)散。如位于烏蘭察布市察哈爾經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的烏蘭察布華為云數(shù)據(jù)中心，利用電力氣候等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)采取多種措施實(shí)現(xiàn)綠色、高質(zhì)量、低成本的運(yùn)營模式，達(dá)到全年P(guān)UE?小于1.15，成為業(yè)界最佳水平。阿里巴巴公司利用貴州水電充足、電價(jià)成本偏低的優(yōu)勢(shì)，將數(shù)據(jù)中心設(shè)立在貴州，實(shí)現(xiàn)了建設(shè)高等級(jí)、低成本的數(shù)據(jù)中心。

隨著新基建戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，數(shù)據(jù)中心逐漸成為各行各業(yè)不可或缺的紐帶，同時(shí)，其自身的能耗問題也備受關(guān)注。由于冷卻系統(tǒng)耗能占比高、可優(yōu)化空間大，當(dāng)前通過改善數(shù)據(jù)中心的制冷方式，進(jìn)而降低數(shù)據(jù)中心能耗，已經(jīng)成為推進(jìn)我國數(shù)據(jù)中心高質(zhì)量發(fā)展的必要措施之一。液冷技術(shù)是數(shù)據(jù)中心制冷革新的關(guān)鍵技術(shù)之一，可以較好地提高數(shù)據(jù)中心的能效水平。

在發(fā)展方面，液冷技術(shù)在航天等領(lǐng)域內(nèi)具有很長的應(yīng)用歷史，而在數(shù)據(jù)中心行業(yè)中發(fā)展較為緩慢。文獻(xiàn)[9]提出了液冷結(jié)合風(fēng)冷技術(shù)的雙通道系統(tǒng)，且測試實(shí)驗(yàn)PUE?結(jié)果達(dá)1.1?到1.2?之間；文獻(xiàn)基于多個(gè)城市的液冷散熱樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，構(gòu)建了不同城市數(shù)據(jù)中心制冷散熱系統(tǒng)的能耗計(jì)算模型，有效降低了數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的能耗值。文獻(xiàn)結(jié)合數(shù)據(jù)中心節(jié)能分析基礎(chǔ)上，采用熱回收技術(shù)，在降低數(shù)據(jù)中心能耗的同時(shí)，提升熱回收效益。在國外，也有大量的研究人員對(duì)降低數(shù)據(jù)中心的損耗進(jìn)行大量的研究，產(chǎn)生了較多的應(yīng)用案例，如IBM?公司的SuperMUC?充分應(yīng)用液冷技術(shù)的制冷優(yōu)勢(shì)，大幅度降低了數(shù)據(jù)中心的損耗率。

針對(duì)數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)在不同行業(yè)的技術(shù)應(yīng)用發(fā)展，本文主要從浸沒式、冷板式、噴淋式?3?種液冷技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行分析，并將3?種液冷技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的對(duì)比，總結(jié)出液冷技術(shù)的不同特點(diǎn)以及適用應(yīng)用場景類型，為數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)的場景應(yīng)用及技術(shù)發(fā)展提供參考。

01液冷技術(shù)分析

液冷技術(shù)是電子設(shè)備進(jìn)行散熱的技術(shù)，主要區(qū)別于目前常用的風(fēng)冷技術(shù)。當(dāng)前液冷技術(shù)包括浸沒式、冷板式、噴淋式等類型，本節(jié)主要介紹上述?3?種液冷技術(shù)的系統(tǒng)組成和運(yùn)行過程，并對(duì)3?種液冷技術(shù)進(jìn)行對(duì)比。

1.1?浸沒式液冷技術(shù)

浸沒式液冷技術(shù)通過浸沒發(fā)熱器件，使得器件與液體直接接觸，進(jìn)而進(jìn)行熱交換。根據(jù)介質(zhì)是否存在相變化分為單相浸沒和相變浸沒?2?種類型。本文主要以相變浸沒液冷技術(shù)為研究對(duì)象，分析其降低數(shù)據(jù)中心能耗工作原理。

浸沒式液冷技術(shù)主要由冷卻液、腔體結(jié)構(gòu)、換熱模塊及相關(guān)的連接管道等設(shè)施構(gòu)成。其中，冷卻液為數(shù)據(jù)中心的換熱介質(zhì)，具有高絕緣、低黏度以及超強(qiáng)的兼容特性，是浸沒式液冷技術(shù)的主要媒介。主板芯片等發(fā)熱器件表面的散熱性能在很大程度上影響介質(zhì)沸騰的換熱強(qiáng)度，若芯片表面光滑，則液體在換熱面上的傳熱系數(shù)較高，從而提高熱量的散發(fā)速率。市場上常采用安裝散熱罩的方式，增大芯片的散熱面積，從而提高數(shù)據(jù)中心的散熱性能，降低損耗率。冷卻模塊是浸沒式液冷技術(shù)的主要散熱模塊，包含液氣換熱器、循環(huán)泵等多個(gè)配件設(shè)施。冷卻模塊的部署方式可以影響冷卻液的冷凝換熱效率，改變浸沒式系統(tǒng)的冷卻極限，從而降低數(shù)據(jù)中心的散熱效率，其模塊大多適用于高性能、高熱流的計(jì)算場景，如中科曙光?E?級(jí)超算設(shè)備，完全擺脫風(fēng)冷散熱的制約，去除風(fēng)冷式散熱器，配置512?個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)峰值功耗為249 kW，PUE?達(dá)1.04，有效解決高密度計(jì)算產(chǎn)生的制冷散熱問題。網(wǎng)速科技是最早布局液冷數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品線的企業(yè)，通過浸沒式液冷的散熱方式，將散熱能耗降低90%~95%、設(shè)備能耗降低10%~20%，有效降低數(shù)據(jù)中心的總體能耗占比。

1.2?冷板式液冷分析

冷板式液冷系統(tǒng)主要由換熱冷板、熱交換單元和循環(huán)管路、冷源等部件構(gòu)成。冷板式液冷將熱量傳遞給循環(huán)管道中的冷卻液體，通過液體本身的制冷特性將服務(wù)器產(chǎn)生的熱量帶走，提高冷板的冷卻效率，大幅度降低數(shù)據(jù)中心的能耗。

換熱冷板通過空氣、水或其他冷卻介質(zhì)在通道中的強(qiáng)迫對(duì)流，帶走服務(wù)器中的耗熱能量，可有效降低數(shù)據(jù)中心的?PUE?值。冷板材質(zhì)一般由高導(dǎo)熱系數(shù)的材料構(gòu)成，使得冷板表面接近等溫，帶走大量的集中熱量。并且冷板的應(yīng)用減少冷卻介質(zhì)對(duì)電子元器件的污染，提高數(shù)據(jù)中心設(shè)施的使用壽命。冷量分配單元主要為豎直和水平2?種形式，通過豎直和水平分液單元將低溫冷卻液均勻的分配給每一個(gè)分液單元，防止芯片熱量無法有效散出，減少因節(jié)點(diǎn)溫度升高而發(fā)生的隱患，提高系統(tǒng)的計(jì)算能力。循環(huán)管路是連接換熱冷板、熱交換單元以及其他相關(guān)器件的重要部件，一般分為直連式和環(huán)路式2?種類型，大多根據(jù)數(shù)據(jù)中心建設(shè)的不同需求，選擇合適的管路進(jìn)行連接。冷源作為帶走數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生熱量的最終出口，是冷卻系統(tǒng)的主要組成部分。大多采用室外冷卻設(shè)備提供的低溫冷卻水在熱交換單元中充當(dāng)冷源。冷源與升溫后的冷卻液進(jìn)行間接接觸，通過帶走冷卻液的熱量進(jìn)行降溫，使冷卻液以低溫狀態(tài)進(jìn)入芯片模塊，進(jìn)而進(jìn)入散熱循環(huán)。因此，冷源的選擇合理與否，將會(huì)直接影響整個(gè)系統(tǒng)的使用效率及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性問題，如阿里巴巴千島湖數(shù)據(jù)中心利用周邊環(huán)境的自然資源，采用湖水自然冷卻系統(tǒng)等技術(shù)，使PUE?達(dá)1.28，有效節(jié)省數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本。

1.3?噴淋式液冷分析

噴淋式液冷一般不需要對(duì)數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行大幅度地改動(dòng)，只需在噴淋模塊調(diào)整噴淋頭，實(shí)現(xiàn)噴淋設(shè)備與服務(wù)器的精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)。與傳統(tǒng)風(fēng)冷服務(wù)器相比，其可以有效降低器件所產(chǎn)生的熱量，從而控制數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的溫度。噴淋式液冷服務(wù)器是整個(gè)噴淋系統(tǒng)的主要內(nèi)部器件，憑借其高性能、低能耗、高可靠運(yùn)行的特點(diǎn)，可以有效降低數(shù)據(jù)中心能耗。當(dāng)前，先進(jìn)的噴淋式液冷服務(wù)器大多采用芯片級(jí)噴淋液冷技術(shù)，通過冷卻液帶走部件產(chǎn)生的熱量，冷卻液的溫度提升后，隨即進(jìn)入冷卻系統(tǒng)的換熱裝置進(jìn)行換熱。

1.4?液冷技術(shù)對(duì)比

對(duì)冷板式、浸沒式、噴淋式液冷技術(shù)進(jìn)行比對(duì)，具體情況如表?1?所示。由表1?可以看出，冷板式液冷技術(shù)在可維護(hù)性、空間利用率、兼容性方面具有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)；但在成本方面，由于其單獨(dú)定制冷板裝置的原因，導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用的成本相對(duì)較高。而噴淋式液冷技術(shù)則通過改造舊式的服務(wù)器和機(jī)柜的形式，大幅度減少了數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本。浸沒式技術(shù)與其他2?種技術(shù)相比，雖然器件的可維護(hù)性和兼容性較差，但空間利用率與可循環(huán)方面具有較好的表現(xiàn)，降低數(shù)據(jù)中心的能耗。

02液冷產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

2.1?行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

第?1?節(jié)中液冷技術(shù)在數(shù)據(jù)中心行業(yè)已經(jīng)有一些具體的應(yīng)用案例。冷板式液冷是應(yīng)用最早的液冷技術(shù)，在數(shù)據(jù)中心、高性能計(jì)算等行業(yè)均有應(yīng)用；浸沒式液冷技術(shù)具有節(jié)能性、高性能的特點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)超算領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景；噴淋式液冷目前公開的應(yīng)用較少，但近年來應(yīng)用也逐步加快。本節(jié)將結(jié)合液冷技術(shù)的類型特點(diǎn)，通過不同的應(yīng)用案例分析浸沒式、冷板式、噴淋式的應(yīng)用技術(shù)。

1）浸沒式液冷技術(shù)。目前，高性能計(jì)算是進(jìn)行科學(xué)計(jì)算、推動(dòng)信息社會(huì)發(fā)展的重要方式。以中科曙光為例，其一直致力于大型超算系統(tǒng)的研發(fā)，而高效制冷技術(shù)是降低高密度IT?設(shè)備的主要形式，經(jīng)過相關(guān)研發(fā)和測試，曙光E?級(jí)超算系統(tǒng)已經(jīng)利用浸沒式液體相變的冷卻方式，有效降低液冷系統(tǒng)的冷卻極限。同時(shí)，其采用立體擴(kuò)展的多層機(jī)房模式，完成系統(tǒng)的高效集成。除中科曙光外，北京服務(wù)于云渲染的數(shù)據(jù)中心，通過浸沒式液冷技術(shù)改變傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù)，去除制冷主機(jī)和末端空調(diào)風(fēng)機(jī)，降低數(shù)據(jù)中心基本設(shè)施的電能損耗，提高數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行效率。

2）冷板式液冷技術(shù)。當(dāng)前，冷板式液冷技術(shù)的應(yīng)用也具有較多的案例，如北京水冷超算中心采用常溫水冷技術(shù)，解決數(shù)據(jù)中心的內(nèi)存散熱問題，從而降低數(shù)據(jù)中心的能耗，使該數(shù)據(jù)中心達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先的節(jié)能水平，成為業(yè)界的標(biāo)桿；百度陽泉數(shù)據(jù)中心也采用冷板式液冷技術(shù)，通過利用系統(tǒng)循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)溫水技術(shù)帶走升溫的芯片熱量，進(jìn)而降低數(shù)據(jù)中心的能耗。華為研發(fā)的冷板式液冷技術(shù)也已經(jīng)開始推廣應(yīng)用，并在PUE?方面取得較好的效果。

3）噴淋式液冷技術(shù)。噴淋式液冷技術(shù)的理論基礎(chǔ)研究相對(duì)較少，技術(shù)的應(yīng)用場景也比較有限。因此，只有少量數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)備采用噴淋式液冷技術(shù)，如上海大數(shù)據(jù)試驗(yàn)場，一方面其采用模塊化的集裝箱式技術(shù)，降低了建設(shè)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用成本；另一方面，其結(jié)合噴淋液冷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)284 kW?的IT?負(fù)載，并將IT?設(shè)備的PUE?控制在穩(wěn)定的范圍內(nèi)，提高數(shù)據(jù)中心的能效。

2.2?行業(yè)應(yīng)用問題分析

液冷技術(shù)在數(shù)據(jù)中心行業(yè)的散熱方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，但在數(shù)據(jù)中心行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用，仍需提高技術(shù)的創(chuàng)新性和適用性，需要解決以下行業(yè)發(fā)展問題。

1）液冷適用性。每一種新興技術(shù)的應(yīng)用，都需要廠商進(jìn)行長期的實(shí)驗(yàn)，才能保證技術(shù)穩(wěn)定性。并且在大批量應(yīng)用之前需進(jìn)行小規(guī)模的定點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，提高液冷的實(shí)用性。當(dāng)前，液冷技術(shù)應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)小規(guī)模的定點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，并努力批量應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心行業(yè)中。

2）液冷架構(gòu)重構(gòu)性。液冷方式的部署環(huán)境與傳統(tǒng)的機(jī)房有較大的差異，而且部署架構(gòu)也需要重新構(gòu)建。因此，采用液冷技術(shù)不但面臨高額的部署費(fèi)用，而且也增加運(yùn)維人員的時(shí)間成本，大幅度升高了數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維成本，因此，需要進(jìn)一步在架構(gòu)、運(yùn)維等方面進(jìn)行優(yōu)化。

3）液冷設(shè)計(jì)規(guī)范性。液冷在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和測試過程中缺乏成熟的行業(yè)規(guī)范，大部分企業(yè)均根據(jù)自身的需求特點(diǎn)進(jìn)行研發(fā)，未達(dá)成業(yè)界的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。若未進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一管理，會(huì)導(dǎo)致液冷技術(shù)不規(guī)范發(fā)展，一旦產(chǎn)生破壞性故障，會(huì)徹底打擊液冷技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，非標(biāo)產(chǎn)品也不利于成本和應(yīng)用，因此必須加快標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。

2.3?行業(yè)發(fā)展建議

液冷技術(shù)在數(shù)據(jù)中心行業(yè)的應(yīng)用中，需要逐步成熟的發(fā)展過程，必須依托廠商、用戶及行業(yè)組織的推進(jìn)，才能在未來的發(fā)展中獲得大幅度提升，具體建議如下。

1）完善液冷技術(shù)材料的通用性，降低建設(shè)成本。如冷板式液冷技術(shù)中，冷板的要求規(guī)格較多，導(dǎo)致冷板式技術(shù)的成本較高。若對(duì)液冷應(yīng)用的原材料和配件進(jìn)行深入研究，降低制造液冷原材料和配件的成本，將會(huì)大幅度提升液冷數(shù)據(jù)中心的發(fā)展速度。

2）提高液冷技術(shù)的運(yùn)維效率。液冷技術(shù)的運(yùn)維與傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)的運(yùn)維方式相差較大，從而加劇運(yùn)維人員的工作成本。因此，需要生產(chǎn)配件的各個(gè)廠商及設(shè)備商提供安裝、調(diào)試和運(yùn)維的規(guī)范說明。通過標(biāo)準(zhǔn)化的流程，不但保障其應(yīng)用的穩(wěn)定性，而且大幅度提升運(yùn)維人員的工作效率。

3）加強(qiáng)液冷技術(shù)驗(yàn)證力度，確保技術(shù)可靠運(yùn)行。液冷技術(shù)的可靠性實(shí)施，需要依托于設(shè)備商、服務(wù)商、用戶等企業(yè)。從節(jié)能性、可靠性和適用性等方面，推進(jìn)液冷技術(shù)示范試點(diǎn)的運(yùn)行，并在加強(qiáng)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，在數(shù)據(jù)中心行業(yè)進(jìn)行大批量的推廣。

03結(jié)語

我國數(shù)據(jù)中心飛速發(fā)展的同時(shí)，數(shù)據(jù)中心能耗也逐漸增加，對(duì)企業(yè)發(fā)展和社會(huì)能源，均帶來了巨大挑戰(zhàn)。在數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，液冷技術(shù)雖不是一個(gè)全新的概念，但仍存在液冷適用性、架構(gòu)重構(gòu)性以及設(shè)計(jì)規(guī)范性等多方面問題。針對(duì)液冷技術(shù)，本文從技術(shù)和行業(yè)發(fā)展?2?個(gè)方面進(jìn)行分析，并提出液冷技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，為未來數(shù)據(jù)中心行業(yè)的發(fā)展提供理論參考。

下一階段仍需高度關(guān)注液冷技術(shù)和數(shù)據(jù)中心行業(yè)的變革，為推動(dòng)液冷技術(shù)的應(yīng)用以及實(shí)現(xiàn)高效能數(shù)據(jù)中心建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

原文信息

DOI：

10.16543/j.2095-641x.electric.power.ict.2021.12.010

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總結(jié)

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