浸没液冷蓬勃发展,5项行标正式实施
液冷是高耗能系统的有效解决方案,超级计算机通过液体冷却的方式,为高功率密度设备提供支持,此外很多比特币矿机都采用了直达芯片冷却或浸没式冷却的方式,以确保芯片高效制冷。
一、技术趋势
随着硬件功率密度接近物理极限,高功率芯片组逐渐普及,出现了500W或600W的GPU,而CPU甚至达到800W-1000W,实际上,当芯片功率超过270W时,空气冷却就难达到预期效果。TGG数据显示,单机柜功率超过25kW,空气制冷基本达到极限。因此,随着各种AI需求带来单机柜功率的提升,液冷优势逐步凸显,应用范围逐步扩大,高性能液冷和边缘液冷成为重要应用领域。
1、高性能液冷
高性能计算芯片的发展带动液冷技术的持续繁荣,半导体和硬件设备厂商积极探索液冷技术在该领域应用。与此同时,由于一些比特币挖矿设施建在了德克萨斯州等较为炎热的地区,无法通过风冷方式降低设备温度,液冷成为冷却矿机的有效途径。
除了高性能芯片和加密采矿,其他领域的企业也开始关注液体冷却的应用。一些企业已经开始在自建数据中心和主机托管处,采用两相浸没式液体冷却系统,这意味着超大规模企业正在加快进入高性能液冷市场的步伐。
2、边缘液冷
边缘计算使微型设施能够在应用系统附近提供数据服务,是液冷应用的另一个重要领域。液体冷却适用于紧凑系统,需要额外的制冷空间。某液冷厂商的首席执行官Joe认为,到2025年,越来越多的数据将在边缘端聚集,随着微型数据中心和边缘数据中心的增加,压缩空间的重要性愈发凸显,浸没式相变冷却系统获得更大的发展空间。
二、应用范围影响因素
浸没式液冷的应用范围将逐渐扩大,建筑承载能力和耗水量关注度将影响从风冷到液冷的演进速度。
1、建筑承载能力
在新建或者改造数据中心时能否使用液冷技术,是影响其应用程度的重要因素之一。因为无论是单相还是两相,浸没式液冷系统的重量都会大于风冷系统。例如在三层的数据中心中,如果第二层和第三层的地板负载是每平方英尺250磅(1.224吨/平方米),那么很难在每层都部署浸没液冷;但如果提高单个箱体的功率,便只需要在一楼进行操作,冷却效果与在之前在三到四层建筑空间都使用风冷的效果基本相同。
2、耗水量关注度
企业对于数据中心耗水量的关注度增强,也会推动液冷技术的应用。当液冷的市场份额达到一定规模时,会带动数据中心行业发生巨大变化。Joe表示,如果在高功率芯片加快普及的同时,水资源短缺日益严重,将可能会带动一半以上数据中心应用液体冷却。
三、标准实施
由中国信通院云大所具体牵头、依托ODCC(开放数据中心委员会)“冰河”项目组研究和制定的5项数据中心液冷行业标准将于2022年4月1日起正式实施,涵盖浸没式、冷板式等主要液冷方式、液冷能源使用效率、冷却液体等方面的技术要求和测试方法等多项内容。随着5项数据中心液冷行业标准的实施,将对行业发展产生深远影响,推动企业液冷技术应用和液冷行业有序建设。
开放数据中心委员会ODCC也正在就浸没式液冷、边缘液冷等开展更深入的技术研究和应用实践。后续,ODCC将继续依托“冰河”项目组开展数据中心液冷各方面的技术研究、测试验证、应用推广工作,希望携手业界共研技术标准、共建产业生态,开辟我国数据中心液冷行业规范发展的良好道路!
参考链接:https://www.datacenterdynamics.com/en/analysis/liquid-cooling-a-new-phase/