曙光数创泡个澡

当你加载一款大型游戏时，你的电脑主机突然传出“呼呼”的风扇启动声，这是它在借助“风冷”散热。

就像人们喜欢在二十多度的舒适温度下工作一样，服务器也害怕过热，温度过高会导致硬件故障或者系统崩溃。当同样的场景发生在算力扩张十万倍甚至百万倍的超大型数据中心时，如果还用风吹散服务器热量，那么散热效率就不够用了。

这时候，就需要给服务器泡个“冷水浴”。装载着昂贵芯片的服务器是浸泡在什么样的液体中，这些液体又是如何发挥散热作用的？曙光数创董事长任京旸为大家答疑解惑。

“它是一种特殊的电子氟化液，会在40多摄氏度汽化，产生大量的气泡，在发生物理相变的过程中把热量散发出去，随后经过系统的循环冷却，又从气体变回液体，不断在这机柜里循环往复。”任京旸介绍曙光数创的相变浸没液冷系统展示机时说。

这种相变浸没液冷技术与传统风冷相比，可让芯片核心温度降低20℃至30℃，芯片性能可提升约10%至30%，可最大化发挥芯片的计算潜能。

电子氟化液是目前应用较广泛的浸没式冷却液。为服务器降温的液体被称为“冷媒”，曙光数创相变浸没液冷服务器所使用的冷媒是曙光数创自主研发的产品，它的筛选和测试都极具挑战性。冷媒的研发需要综合考虑沸点、粘度、可燃性、绝缘性、对传输信号影响、安全性、环境影响、稳定性、清洁度、成本等诸多方面。

电子氟化液作为相变浸没液冷的冷媒，具有以下特点：

高绝缘

低沸点

大潜热（物质在相变时所吸收或放出的热量大）

稳定性高

低粘度

安全性

环境友好（无臭氧破坏、温室效应低）

这种电子氟化液经历了从海外垄断到国产替代的过程。“以前咱们国家没有实现自主研发生产的时候，电子氟化液只能从国外进口，价格相当贵。”任京旸说道。以前，液冷行业从业者把电子氟化液的价格形象地类比成茅台。而现在，据曙光数创相关负责人表示，产品国产化后，最新一代的冷媒成本不到国外同类产品售价的三成。

市面上也有用天然矿物油、合成油、有机硅油等作为单相浸没式冷却液，虽然成本更低，但在相变浸没领域其综合性能、安全性和使用寿命方面还没有得到充分验证。

不过相比风冷技术，浸没式液冷需要IT设备定制化，比如需要密封舱体存储冷却液，同时需要考虑运行维护的便利性。

如今，高速增长的算力需要更高密度、更大功率的服务器，再由这些服务器组成“运算一切”的数据中心。算力的需求使得服务器从“风冷时代”迈向“液冷时代”。而液冷技术中，包括目前更常用到的冷板式液冷，和前文介绍的相变浸没式液冷，前者是用冷板来完成冷热交换，后者则是将服务泡在自循环的冷媒中，相变浸没式液冷因产生了气液两相变化，散热效率较冷板液冷更高。

“应该说在液冷时代1.0中，冷板式液冷唱主角，而随着对算力密度的要求增加，超大型数据中心采用相变浸没液冷会更多。”任京旸表示。他以一组数据举例：“传统的电信机房内，一个普通机柜可以容纳的服务器功率在10千瓦以内，而使用相变浸没式液冷技术的机柜可容纳220千瓦，相当于增加了20余倍。未来，单机柜的功率还会更高。”

此外，面对数据中心这只飞速成长的“电老虎”，相变浸没式液冷技术是有效解决方法之一。

据国网能源研究院的测算，我国数据中心用电量在2020年突破2000亿千瓦时，占全社会用电量约2.7%，预计到2030年还将增长到4000亿千瓦时，用电量占比也将提高到3.7%。

电能利用效率（PUE），是指数据中心运行总能耗（包括IT设备耗电与散热、照明耗电）/IT设备能耗。科智咨询数据显示，制冷系统的能耗占数据中心能耗的30%至40%。我国计划到2025年，全国数据中心平均电能利用效率降至1.5以下。“液冷可以把数据中心的能效比提高30%至50%。从节能效果来说，相变浸没液冷比普通的风冷技术节能30%以上。”任京旸说。

任京旸表示，目前液冷服务器所占的市场份额在10%左右，随着AI发展和算力需求不断增长，液冷服务器的占比有望进一步提升。多家机构预测，未来液冷的市场占有率会提升到50%以上，而相变浸没式液冷也会成为主力。

曙光数创自2011年开始液冷技术研究，并逐步掌握冷板式液冷技术及相变浸没液冷技术，2022年，曙光数创登陆北交所。目前曙光数创在青岛建设有全国最大的液冷数据中心全链条产业创新基地。

文章来源：中国证券报