北京2022年5月9日 /美通社/ -- 今年一季度，北京數字經濟實現增加值 3873.6億元，首次占地區GDP比重超過四成，率先讓數字經濟成為經濟轉型發展的新動能。浪潮信息作為科技創新助力數字經濟發展的標桿企業接受采訪，浪潮信息數據中心產品部總經理趙帥表示："發展數字經濟，需要效率更高、更環保的算力。"

目前，中國整體的數據中心 PUE的平均水平基本上在1.8左右，PUE每降低0.1，相當于減少碳排放753萬噸，也就相當于種了大概4億棵樹。采用液冷整機柜服務器，能夠把數據中心的PUE降到1.1，這是一個非常好的節能降碳的措施。

液冷是數據中心產業發展的必然需求

隨著數字經濟的普及，以及"新基建"等相關政策的推動，我國數據中心行業進入了發展高速期。根據科智咨詢發布的《 2021—2022年中國IDC行業發展研究報告》顯示，截至2021年底，中國在運營IDC機柜數量超過200萬架，相比去年增長超過20%。而隨著"東數西算"工程的開啟，預計未來兩年的增長還會加速。

數據中心規模的高速增長，對能源供給的充足和穩定也產生了更高的要求。 2021年，國內數據中心總耗電量達到2166億千瓦時，占社會用電量2.6%，相當于同年1.3個上海市的總社會用電量。預計到2030年，中國數據中心總耗電量將達到5915億千瓦時，占全社會用電量的5%。在數據中心生命周期的費用占比中，電費占比高達57%，是IT設備和基礎設施出投資的近兩倍。龐大的用電量，帶來的也是用能成本的飛速增長。

 另一方面，芯片的功耗和服務器的功耗都在逐步上升，與之對應，單機柜的功率密度也在不斷增加。基于近10年來中國服務器出貨量和功率數據，中國新上架服務器總功率變化從2012年的69萬千瓦時提升到了2020年的562萬千瓦，增長了8倍，2020年數據中心平均機柜的功率密度大約是8.5千瓦/機柜，相比于2011年，年復合增長率大約是15%。隨著算力的發展，CPU功耗也在不斷提升，這帶來服務器功耗逐步上升。同時，云計算、邊緣計算、人工智能等技術應用對數據中心功率密度的需求逐步升高。

面對高功耗芯片、高密度機柜的需求，風冷散熱容易導致服務器局部熱點的問題愈發突出，影響芯片性能。這時，液冷成為新型數據中心的重要選擇。液冷支持高功耗芯片，適合 250W以上中高功耗芯片冷卻，芯片溫度降低達20攝氏度；滿足PUE限制，可實現數據中心PUE低至1.1，對比風冷節能高達70%；液冷單機柜密度超100kW，對比風冷，提升10倍以上。

打造高密、低碳，敏捷交付、智能運維的液冷數據中心

液冷數據中心建設既要發揮液冷高效、節能、高密的特點優勢，又需要綜合考慮客戶的實際需求、客戶應用的行業現狀、數據中心所在地政策要求、以及客戶所在行業的關注焦點的差異等，從全生命周期的角度來對比一個技術的成本、收益作出最終決定。

對于新建綠色液冷數據中心，浪潮信息從基建設計階段即進行純液冷化的規劃，最大化發揮液冷的優勢，包括不同于傳統風冷室外環境的自然冷源的大溫差的設計，室內預制化管路與環網設計，定制化的整機柜架構設計以及高功率密度的配電系統設計等，兼顧 PUE低于1.3的綠色目標以及快速交付等商業需求。

由于數據中心壽命遠超 IT設備，傳統老舊數據中心的液冷化改造也將是未來幾年的重點，浪潮信息提出了風液式和液液式的兩種改造模式。如客戶室外側水冷無法部署，機房改動困難，風液式改造可以實現0改動液冷化，讓客戶更快更直接的使用液冷設備。液液式改造則盡可能實現風冷空調機柜復用，室外冷源復用，新增液冷系統部件以及高功率的配電部件，用最小的系統改動來實現液冷的性能優勢的最大化。

綜合考慮了液冷數據中心建設、改造的核心需求，浪潮信息實現了從核心部件到整體方案的全方位的覆蓋。在核心部件層面，浪潮的高密服務器， AI服務器以及通用服務器已全系支持液冷，并同時開發出冷量分配單元，液冷整機柜、液冷接頭分集水器、液冷集成冷源等核心液冷基礎設施。在系統方案層面，浪潮從前期的規劃咨詢，中期的設備定制，后期的交付施工，提供端到端的服務，為客戶打造從全生命周期考慮的優秀液冷方案。

液冷以"液"代"風"帶來優秀散熱性能的同時，對設備運行可靠性及安全性提出更高挑戰。為此，浪潮信息建立了亞洲最大的液冷數據中心研發生產基地，可支持冷板 \節點\整機柜等快速插拔、換熱、流動等整體性能與功能測試，構建了從研發、測試、生產、交付的全鏈條液冷制造能力。在液冷核心部件冷板設計上，浪潮信息在"型"與"制"上下功夫。芯片換熱的關鍵在于冷板內鏟齒結構，浪潮信息通過精密控制鏟齒排列方式、鏟齒厚度和間距等減少熱阻，同時考慮降低流阻，針對不同冷板結構及冷卻液，在熱阻和流阻之間尋找最優解，最大化提升冷板散熱效率。在冷板加工設計方面，浪潮信息精密加工工藝使鏟齒厚度和間距可低至0.1mm，正負50μm的嚴格工差確保冷板內部流道與整體加工精密度，使冷板與各部件結合處達到最佳受力度，從而最大化實現冷板的散熱性能。在冷板材質方面，浪潮信息采用高導熱率純銅材質基板提升冷板型材整體可靠性，先進焊接工藝使冷板在十幾個大氣壓下依然穩定，不會變形與泄露。此外浪潮信息還與知名高校實驗室合作探索優化冷板材質，持續提升不同材質的耐腐蝕性、抗氧化性和熱傳導性。對于其他輔助部件的設計測試同樣嚴格：冷板快接頭可耐受5000次插拔，保障長期使用可靠性，液冷換熱單元等部件出廠前承受震動、跌落、鹽霧，霉菌重重實驗以達到出廠質量要求。