减碳行动势在必行，全球科技领军企业争相投入。作为能源消耗大户，数据中心成为当下减碳的重点关照对象。在“碳达峰”和“碳中和”的双碳目标影响下，各大企业在数据中心减碳上使出浑身解数，从地理、物理、化学、计算等多学科入手，大程度提高算力，降低PUE（评价能源效率指标）。一直以来，数据中心机房散热方法都是云厂商的关注重点，开始从源头抓起，采用绿色节能方法，更新数据中心机房的传统设备。其中，液冷替代风冷散热方法渐趋主流，“双碳”目标的提出让液冷数据中心成为减碳话题下的新焦点。
从“冷风吹”到“冷水泡”
工信部近日印发《新型数据中心发展三年行动计划（2021—2023年）》（以下简称《通知》），提出到2021年年底新建大型及以上数据中心PUE降低到1.35以下；到2023年底，新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下的发展目标。
风冷散热成本较低，而且使用风能也不会对自然资源造成损耗，因此成为传统数据中心的主流散热方法。云计算、人工智能、大数据等新型技术高速演进，对于算力要求不断走高，大算力大功耗迫使数据中心成了当之无愧的“排碳大户”，促使厂商开始寻找更节能、更低成本的散热方法。赛迪顾问统计数据显示，2019年以“风冷”技术为代表的传统数据中心，其耗能中约有43%是用于IT设备的散热，与IT设备自身的能耗（45%）基本持平，PUE值普遍在1.4以上。降低散热功耗、控制数据中心运营成本，建设绿色数据中心已成当务之急。
用特制液体取代空气作为冷媒，为发热部件进行散热的液冷技术，以及基于该技术的液冷服务器，为数据中心的绿色化提供了新的解决思路。
赛迪顾问发布的《中国液冷数据中心发展白皮书》中显示，液冷技术的应用，适应了数据中心各IT设备更高更严格的要求，并带动了各部件持续创新和优化设计，这对整个链条来说是一场持续性的进步。赛迪顾问高级分析师杨天宇向《中国电子报》记者指出，预计2025年，中国液冷数据中心市场规模可破千亿元。
云厂商积极探索液冷新方法
为了满足不断增长的云计算业务需求，近年来，阿里巴巴、百度、腾讯、浪潮等企业，不断投建、扩容数据中心。业内在关注头部企业技术增长的同时，也能够看到他们在节能节约、降本增效上的思考。
“目前在我国数据中心冷却方式中，冷板式应用最为广泛，其次是浸没式。”杨天宇指出。
冷板式指主要发热器件固定在冷板上，依靠流经冷板的液体将热量带走达到散热的目的。采用冷板式液冷的服务器也称为气液双通道服务器，冷板的液体不接触被冷却器件，中间采用导热板传热，安全性较高。
百度是应用冷板式液冷散热的代表性云厂商，从2017年起开始规模化使用冷板式液冷散热。“过去10年数据中心以风冷为主，随着CPU、GPU功耗密度不断上升，液冷散热是未来10年绕不开的必然趋势。”百度服务器研发经理何永占公开表示。浸没式液冷散热是将发热元件浸没在冷却液中，依靠液体的流动循环带走IT设备运行产生的热量。浸没式液冷是典型的直接接触型液冷，由于发热元件与冷却液直接接触，散热效率更高，噪音更低。浸没式液冷分为两相液冷和单相液冷，散热方式可以采用干冷器和冷却塔等形式，目前比较流行的方式是将服务器浸没在特殊设计的箱体中。
日前，上市三周年的工业互联网企业工业富联首度公开了与阿里巴巴、3M联合制订的浸没式液冷数据中心部署方案。早在2015年，工业富联、阿里巴巴率先提出采用浸没液冷作为未来云计算数据中心的产业模式，联合3M共同研发浸没液冷产品，逐步探索液冷数据中心解决方案。截至目前，已经完成了从实验室、小规模到大批量部署的技术研发与落地应用，并于去年完成在阿里巴巴杭州仁和机房大规模部署。
2018阿里巴巴云栖大会上，英特尔与阿里巴巴宣布包括超大型数据中心在内的以数据为中心的计算革新合作。英特尔公司中国区数据平台集团Hyperscale战略与执行总监李尔成在日前举办的OCPChinaDay2021演讲时分享了一组数据：经过两年多的数据检测对比发现，阿里巴巴浸没式服务器相较于风冷服务器部件故障率能够下降约53%。
风冷+液冷协同发展
“碳中和”元年正式开启。北京、天津、河北、山西、江苏、上海、浙江、福建、湖北、湖南等省市自治区在政府工作报告中，公开了关于“双碳”目标的相关举措。
作为数字经济时代的新“地基”，新型数据中心肩负起了减碳的重任。工信部在7月初印发的《新型数据中心发展三年行动计划（2021—2023年）》提出，要加快先进绿色技术产品应用。大力推动绿色数据中心创建、运维和改造，引导新型数据中心走高效、清洁、集约、循环的绿色发展道路。将“绿色低碳发展行动”划入到重点任务中，提出要鼓励应用液冷等高效制冷系统。
在政策的支持下，各大企业将提速推动数据中心风冷向液冷散热过渡。杨天宇认为，冷板式和浸没式液冷散热未来都会有一定的发展潜力。随着技术完善，浸没式液冷优良的制冷效果将得到挖掘，以应对数据中心暴涨的制冷需求，未来会呈现强劲的发展态势。
杨天宇进一步指出，随着液冷技术的完善以及数据中心功率密度的增加，一部分风冷会转变为液冷，但是仍有一些PUE要求较低、功率密度较低的数据中心会选择成本较低的风冷。未来数据中心温控市场将出现“风冷+液冷”协同发展的格局。“风冷技术不会被液冷完全取代，而是针对自身需求，由客户选择不同的数据中心制冷方案。”杨天宇指出。
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