近年來計(jì)算力需求的增加直接推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步 。 伴隨著新基建時(shí)代的到來 ，5G網(wǎng)絡(luò) ，人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將得到飛速發(fā)展 ，社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步對計(jì)算能力的巨大需求 ，在此種情況下，提供超強(qiáng)算力的大型數(shù)據(jù)中心以及服務(wù)近場數(shù)據(jù)處理的邊緣數(shù)據(jù)中心必將加速建設(shè)和部署。

 

根據(jù)某咨詢公司發(fā)布的IDC產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告，預(yù)計(jì)2019年到2022年中國的IDC產(chǎn)業(yè)，市場規(guī)模增長率將會(huì)達(dá)到26.9%，且和數(shù)據(jù)中心建設(shè)相關(guān)的行業(yè)也將連帶著獲得發(fā)展，那時(shí)候，中國將會(huì)形成一幅全新的數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代生態(tài)版圖。

 

 

隨著數(shù)據(jù)中心計(jì)算能力的提高，其局限性也會(huì)越來越明顯。對新建成的數(shù)據(jù)中心來說，最大的資金投入不在建筑本身，而是設(shè)備成本、機(jī)房制冷費(fèi)用等方面。

 

計(jì)算量的增加已使一些大型數(shù)據(jù)中心建設(shè)項(xiàng)目的資金突破10億美元大關(guān)，其中建設(shè)制冷系統(tǒng)占很大比重。

 

某機(jī)構(gòu)預(yù)測，目前我國數(shù)據(jù)中心的能耗85%在1.5-2.0之間，按照這一趨勢，到2030年，我國數(shù)據(jù)中心的能耗將從2018年的1609億千瓦時(shí)增加到4115億千瓦時(shí)。

 

要解決這種高耗能問題，將會(huì)使傳統(tǒng)的風(fēng)冷式和水冷式空調(diào)的散熱能力力不從心，只能通過液冷來解決，液體冷卻技術(shù)不僅冷卻快，能耗低，而且相當(dāng)環(huán)保，液體冷卻技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了研究期(1992年以前)，萌芽期(1992—2016年)，小規(guī)模應(yīng)用(2016年至今)。

 

第一，與傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)相比，液體的導(dǎo)熱性是空氣的25倍，同體積的液體帶走的熱量幾乎是同體積空氣的3000倍；第二，同等散熱水平下，液冷噪音水平比風(fēng)冷噪音降低20-35分貝；另外，在耗電方面，同體積的液體比相同體積的液體帶走熱量高25倍；最后，液冷噪音水平比風(fēng)冷噪音低20-35分貝；常規(guī)風(fēng)冷系統(tǒng)將給氣流帶來氣流振動(dòng)，振動(dòng)將直接影響到IT系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命，但是液體冷卻則完全不用擔(dān)心。

 

從這個(gè)意義上不難發(fā)現(xiàn)，液冷系統(tǒng)在技術(shù)上完全沒有障礙，取代風(fēng)冷和水冷空調(diào)?！皬娘L(fēng)冷到液冷，改變的將不僅僅是制冷方式，而是整個(gè)數(shù)據(jù)中心生態(tài)。”當(dāng)數(shù)據(jù)中心的冷卻方式由風(fēng)冷轉(zhuǎn)變?yōu)橐豪鋾r(shí)，由此產(chǎn)生的變化包括服務(wù)器設(shè)計(jì)和整個(gè)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)。當(dāng)液體冷卻技術(shù)進(jìn)一步完善、生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)一步成熟時(shí)，就會(huì)引發(fā)一系列的“革命”。

 

 

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，采用風(fēng)冷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，有超過50%的能耗用來供給冷卻系統(tǒng)，從而導(dǎo)致PUE值很難控制在1.4以下，采用了液冷技術(shù)的數(shù)據(jù)中心，應(yīng)用在冷卻系統(tǒng)的能耗可以大幅度降低，其PUE值甚至可以控制在1.1或者以下，和前者相比，機(jī)房的整體能效將有30%的提升，而CPU等核心部件的性能也可以相應(yīng)提升20%，單機(jī)柜功率密度更是可以達(dá)到160Kw左右。

 

實(shí)際上，出于多種因素的考慮，在液冷數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域也演化出了許多“門派”。其最典型的有浸沒型、冷板型和噴淋型。然而，無論從目前的需求還是從未來數(shù)據(jù)中心的技術(shù)發(fā)展來看，相較于其它兩種方式，浸沒式液冷更受業(yè)界青睞。

 

就目前的需求而言，全球超大型數(shù)據(jù)中心有40%位于美國，而我國雖然位居世界第二，但只占11%。面臨著日益增長的高性能計(jì)算需求，我國超大型數(shù)據(jù)中心仍面臨巨大的市場缺口。這一局面在新基建時(shí)代必然是“惡補(bǔ)”，而“三高”(即高密度、高電力、高算力)為主要特征的超大型數(shù)據(jù)中心，正是浸沒式液冷的用武之地。

 

除此之外，依靠大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)算法的成熟，近年來，人工智能的發(fā)展已經(jīng)全面展開。例如人類遺傳工程序列的計(jì)算、大氣或洋流的模擬研究，甚至天體物理的數(shù)據(jù)處理、宇宙演化模擬等，必然伴隨著大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算分析處理，包括圖像的分析處理。

 

但是，這就必然需要在未來建造更多符合人工智能計(jì)算能力的以GPU為核心的大型數(shù)據(jù)中心。但對GPU來說，單片功耗可達(dá)300瓦以上，因此整個(gè)服務(wù)器的散熱問題就會(huì)非常嚴(yán)重，冷板、噴淋等方式在效率上難以滿足要求，必須依靠全浸沒式液冷技術(shù)來解決。