亚洲产能最大液冷产业基地里的秘密

1.05亿度电能的能量有多大？

可以供6.6万个中国家庭全年用电；

相当于减少1.3万吨标准煤消耗、3.5万吨二氧化碳排放；

相当于种植194万棵树。

这些以万、亿计的数字，是采用了浪潮信息液冷技术的数据中心所获得的绿色收益。据浪潮信息公开提供的数据显示，截至目前，采用浪潮信息液冷技术的数据中心累计已节省1.05亿度电能。

近日，笔者受邀在首个媒体开放日来到浪潮信息天池液冷产业基地，这里可以提供超10万台液冷服务器的年产能，这个亚洲产能最大液冷产业基地里究竟藏着哪些秘密？

和记者小姐姐一起

走进亚洲最大的液冷“避暑山庄”

01 这里的机柜静悄悄

套上防尘服、换上鞋套，通过除尘室一阵“风“的洗礼后，就正式进入天池液冷基地了，首先出现在脚下的是高强度玻璃地板下红色和蓝色的管线，除了各自配备的阀门，管线上还分别标有“进水”“排水”的字样，延伸出去的地板上也有序排列着红蓝两色的线条，一排排机柜里正在运行着即将交付的液冷服务器和液冷整机柜，这里本身就是一个液冷数据中心。

此前笔者参观过一些风冷数据中心，充斥耳边的是轰轰的如割草机运转般的噪声，而这里却出乎意料的安静。

在传统的风冷数据中心，噪音既有服务器内高速运转的风扇带来的，也有来自冷凝器、压缩机、蒸发器等空气冷凝设备的。而在液冷数据中心，服务器不再采用风扇散热，这正是噪音得以大幅下降的主要原因。有数据显示，同等散热水平下，液冷系统噪音比风冷噪音低10~15dBA。

安静，只是液冷数据中心的一个“无心插柳柳成荫”的结果，数据中心的核心诉求依旧是算力效能的提升和能耗的下降，在液冷数据中心这又是怎么实现的呢？

其实，天池基地本身就是一个新型预制化液冷数据中心样板，这里集高密度的测试柜配置、预制化的管路环网设计、全时段全参数监控与调控于一体。

高预制化的环路管网整体系统经BIM制图设计好后，所有阀门管件由工厂预制，现场拼接即可，前面提到的红蓝两色管线就是这么来到的液冷数据中心。管路及冷源预制化，让这一环节的施工时间从一个月缩短到了一周。

此外，应用液冷技术有助于提高数据中心单位空间的服务器密度，大幅提升数据中心的运算效率。依托于高效制冷和高密度供电系统，浪潮信息单柜可支持100kW冷量，空间利用率提升5倍。

液冷的冷却能力明显优于风冷。同体积液体带走热量是同体积空气3000倍，液体导热能力是空气25倍，这直接带来的结果就是液冷比风冷散热效率更高。以天池基地的冷板式液冷服务器为例，处理器固定在冷板上，流经冷板的液体在设计好的液冷散热器内流动，通过循环将热量带走，从而达到冷却效果。“浪潮信息冷板已经适配市面上所能见到的所有处理器，无论同构还是异构。“浪潮信息服务器产品线总经理赵帅说。

冷却能力的提升，让高功率密度数据中心的冷却成为可能。这就意味着，液冷数据中心可以通过配置更高密度的服务器，从而得到更高的运算效率。在天池基地，单台液冷机柜最高满足19台2U4节点高功率机柜上架，比传统数据中心节省5个柜位。

02 液冷大爆发前夜

其实，液冷的概念并不是这几年才出现的。早在上个世纪60年代，IBM的大型计算机就采用了水冷技术，这被公认为是液冷技术的前身。而在上世纪80年代，在对散热要求更严苛的高性能计算领域，液冷技术已经开始小规模部署。但以往，液冷数据中心给人的印象是昂贵的、难维护的、可靠性存疑的。

当算力成为生产力，特别是AI需求持续增长和AIGC的爆发，芯片功耗与服务器功耗急剧增加，机柜功率密度不断增大。据《2021-2022 年度中国数据中心基础设施产品市场总报告》显示，2021 年我国单机柜功率在10kW以上的数据中心市场规模增长率超过10%，其中 30kW以上的高密度数据中心增长速度最快，达到 31%。

高温状态工作下的IT设备会出现运行不稳、加剧老化，甚至频繁宕机的后果。采用风冷散热，通常需要把单机柜功率控制在12kW以内，单机柜功率15kW基本上就是空气对流散热能力的天花板了。散热一直都是数据中心无法规避的重要一环。

而另一方面则是政策对于绿色低碳越来越严苛的要求。《信息通信行业绿色低碳发展行动计划（2022-2025）》要求到2025年实现全国新建大型、超大型数据中心PUE降到1.3以下，改建核心机房PUE降到1.5以下。随着“东数西算”工程启动，优化算力资源配置之外，也对数据中心设定了更严格的绿色低碳标准，PUE1.2、PUE1.25成为数据中心集群的“绿色红线”。

这也就不难解释，为什么在2020年第一批拥抱液冷的还是少数的头部企业，他们是互联网厂商、公有云提供商，是高性能计算企业，因为他们需要大规模的计算力，高频处理器不用液冷解决不了高密度散热问题。时间到了2022年，局面发生了巨大变化。在政策驱动下，数据中心业内拥抱液冷的热情空前高涨，而使用起始规模逐渐下沉。

在天池液冷产业基地的产能支持下，由浪潮信息和京东云联合研发的天枢（ORS3000S）液冷整机柜服务器，2022年已经在京东云数据中心实现规模化部署，为京东618、双十一、虎年央视春晚红包互动等提供了基础算力保障，性能提升34%-56%的同时有效降低PUE。

似乎，液冷大爆发就要来了。

03 技术创新+“工业化生产”蓄力

数据中心大规模应用液冷还处在观望状态，主要存在两方面的疑虑，一个是成本相较于风冷仍然较高，另一个就是存在漏液风险。目前，业界普遍采用的应对方案是安装漏液监测系统，当发现冷却液泄漏时进行警告，快速定位泄漏节点并进行修复。当小型泄漏发生时，这种方法尚能奏效，但常见的泄漏多为液柱状大口喷射，突发且短时间内扩散可导致系统宕机。

为了弥补漏液检测系统无法规避的这种事故损害，浪潮信息自研“液环式真空CDU“，这是浪潮信息首创的一种液冷系统二次侧均为负压的动力单元，由于管路内均为负压，因此彻底杜绝了漏液隐患。同时，这项技术创新突破了液冷循环系统只能采用高压水泵，才能实现液体循环流动的“定律”，实现了仅依靠真空泵通过不同传感器控制多腔室功能切换，即可实现流体的循环流动。

管路破裂也不会漏液

详细解密浪潮信息液冷“黑科技”

浪潮信息数据中心产品部副总经理李金波表示，下一步他们计划通过不断训练和优化，把算法、芯片参数和基础设施功耗结合起来，实现液冷数据中心水温和水流量的智能化调控。

就当下而言，产业化是彻底为液冷带来大爆发局面的触点。产业化的实现需要从传统的手工制作方式转变为工业化生产方式，以提高生产效率和降低成本，而其中产品和服务的标准化是产业化的关键性标志之一。在液冷领域，标准化也是降低技术应用与成本门槛的不二法门。

近日，《服务器及存储用液冷部件技术规范第1部分：冷板》团体标准正式发布。这一标准由浪潮信息牵头，联合英特尔、中国电子技术标准化研究院等二十家相关单位参编完成。标准规范了服务器及存储设备用单相液冷系统中冷板的设计、外观、结构、性能、环境适应性的技术要求，覆盖了整个冷板技术的生命周期，从而有效保证了设备的安全性和稳定性。

其实近年来浪潮信息一直在积极牵头液冷专利与标准建设。截至目前，浪潮信息拥有300多项液冷技术领域核心专利，参与制定和发布10余项相关设计技术标准，并牵头制定《模块化数据中心通用规范》国家标准，对推进液冷产业的快速发展及液冷技术的大规模普及具有重要指导意义。

从拥抱液冷到采购液冷中间还存在着一个时间差，这期间，谁跑得更快，谁在更低成本下的换热效率更高，谁就建立了液冷市场的护城河，而这条护城河的基底是把产业链上下游打通，真正实现产业化。

本文转载自科技自媒体略懂的小咖