老技術的新方向，看液冷伺服器如何重構資料中心產業

　　“東數西算”工程的啟動及“雙碳”目標的明確，對資料中心PUE提出了嚴苛的要求。同時，算力需求的持續走高，推動資料中心功率密度不斷提升，發熱量及能耗持續攀升。傳統風冷方案已難以滿足資料中心IT裝置散熱需求。

　　在政策與技術的雙重驅動下，高效低碳的液冷技術，已經成為資料中心綠色低碳發展中的熱點話題，其不僅是散熱方式的改變，更有可能變革整個資料中心生態。

　　因此，IT168策劃了《液冷伺服器選型指南》。筆者透過對話一線液冷專家，幫助使用者瞭解液冷伺服器選型的重要性和方法，提供液冷伺服器選型的關鍵因素和考慮要點，透過對不同液冷技術的對比與評估，使用者可以瞭解各種技術在效能、能效、成本等方面的差異。

　　本期，我們有幸採訪到了浪潮資訊資料中心產品部副總經理李金波，跟李老師一起暢聊了關於液冷的趨勢、挑戰、機遇、生態、標準、技術和產品等多個方向，分享浪潮資訊對於液冷的判斷與佈局。

浪潮資訊資料中心產品部副總經理 李金波

　　製冷系統的最佳化

　　成為可持續綠色資料中心發展重點

　　冰凍三尺，非一日之寒。資料中心的能耗問題是經過長期積累或慢慢變化而來的，提出“雙碳”目標和建設可持續綠色資料中心也不是突然發生的。出現問題不可怕，我們要做的是找到問題的關鍵，然後解決它。李金波向我們逐層剖析了問題所在。

　　 外層。我們看到近兩年在算力方面的發展非常迅猛， ChatGPT的爆火出圈推動了AI算力大模型迅猛發展，同時，雲端計算、大資料、人工智慧等領域的快速發展也為各行業帶來了更大的算力需求，因此，算力的爆發給資料中心帶來了巨大變化，如建設密度與能耗越來越高，為我們敲響了節能的警鐘。

　　 中層。為什麼建設可持續綠色資料中心成為了熱點？這與資料中心整體的組成密切相關。資料中心需要全生命週期的投資，有人認為採購伺服器和租用樓宇是最貴的投入，其實資料中心全生命週期的運維和電費在其中佔比也非常巨大。

　　 內層。再分析一下資料中心的電費佔比。據瞭解，電費佔比最核心的分為IT裝置和製冷系統兩大部分。而製冷系統的用電量在整個資料中心的能耗佔比近50%，僅次於IT裝置，因此，為了更好的實現資料中心的節能減排，製冷系統的最佳化成為了可持續綠色資料中心發展重點。

　　需求 經濟 政策

　　推動液冷技術與產業發展

　　“液冷技術並不是剛剛誕生的新技術，它是一個老技術，早在十幾年前，液冷技術就己經在計算機或DIY電腦上使用過，只是近幾年在資料中心領域出現了蓬勃的發展和應用。”李金波表示。那麼為什麼液冷技術在資料中心領域會快速發展呢？以下總結了三點：

　　 需求。實際需求出現了。跟大家分享一組資料，早前的單顆CPU功耗範圍在100-200瓦，如今的CPU功耗已經到了350瓦，未來可能到500瓦甚至更高。GPU也從早前的200-300瓦，發展到今天的700瓦，隨著功耗的不斷增加，導致散熱的需求也隨之增加，傳統的風冷已經不能解決高功耗處理器的散熱問題，因此，液冷越來越被客戶所需要。

　　 經濟。液冷可以給客戶真正的帶來收益。有人認為液冷的初步投入高，對安全性也存在懷疑，但隨著液冷產業的慢慢成熟，液冷的投入成本也在逐步下降。據測算，液冷資料中心的初期投資在1.5年左右就可以收回，並且在使用多年之後，投資收入比要超過傳統的風冷資料中心，在運維中節約了大量電費，成本的節省給客戶帶來一筆真正的經濟效益。

　　 政策。2021年7月，工信部發布《新型資料中心發展三年行動計劃》，引導新型資料中心走高效、清潔、集約、迴圈的綠色低碳發展道路。2021年11月，國家發展改革委、工業和資訊化部等四部委聯合印發的《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動資料中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案》，明確提出到2025年，資料中心執行電能利用效率和可再生能源利用率明顯提升，全國新建大型、超大型資料中心平均電能利用效率降到1.3以下，國家樞紐節點進一步降到1.25以下，綠色低碳等級達到4A級以上。2022年8月工業和資訊化部、發展改革委等七部門聯合釋出《資訊通訊行業綠色低碳發展行動計劃（2022-2025年）》，其中提到要加快重點設施綠色升級。因此，隨著相繼出臺的一系列對資料中心能效的約束，也大大推動了液冷技術和產業的發展。

　　機遇與挑戰

　　市場增長的同時面臨產業化挑戰

　　正如前文有提到，液冷是老技術，但是卻帶來了新發展。李金波判斷：老技術新方向在一定程度上為伺服器和資料中心領域帶來了產業重構。因為，液冷技術也是一個生態，具有豐富的產業鏈，如包括液冷的冷板、快接頭、連線管路、冷量分配單元CDU、冷卻液等等。在這些產業鏈中都存在著很好地機會，我們可以去佈局，從而完善液冷資料中心的產業鏈。

　　據李金波介紹，2022年，浪潮資訊將“All in液冷”納入公司發展戰略，全棧佈局液冷，實現通用伺服器、高密度伺服器、整機櫃伺服器、AI伺服器四大系列全線產品均支援冷板式液冷，擁有業界豐富的液冷產品及方案。同時，依託天池液冷產業基地，浪潮資訊還可為客戶提供液冷資料中心全生命週期整體解決方案，包括從前期規劃諮詢，到中期裝置定製，以及後期交付施工的端到端服務。

　　據測算，預計2025年中國液冷資料中心的市場滲透率將達到20%以上。液冷催生了豐富的業務和產業變化，同時，我們還可以看到，隨著液冷業務的增加，在全國催生了很多新興的廠商，如液冷冷板、冷量分配單元CDU、液冷管道、冷卻液的一些廠商，對於整個行業來說，充滿機會。

　　俗話說，機遇與挑戰共存。豐富的產業增長背後也會帶來標準、質量、體驗等挑戰。

　　李金波表示，液冷技術快速發展並逐漸趨於成熟，促使液冷產業化迫在眉睫，但大規模商用普及仍面臨挑戰：如，缺乏技術行業標準、規範等的指引，產業協同度不高，難以標準化適配和部署；由於缺乏長週期、大規模部署驗證，液冷資料中心的可靠性問題存在一定爭議，使用者有使用疑慮；產業鏈協同性差，缺乏具備高度整合能力的鏈主企業，資源配置效率低、浪費大，產業發展速度受阻。

　　推動液冷產業化

　　浪潮資訊踐行“All in 液冷”戰略

　　在“雙碳”目標約束下，液冷幾乎成為未來新型資料中心建設的理想選擇。據預測，逐漸增長的資料中心算力將推動高功率單機櫃快速普及，預計2025年全球資料中心平均功率提升至25kW，液冷變革勢在必行，資料中心也將進入“液冷時代”。

　　液冷資料中心的建設是“共性規劃+個性適配”綜合考慮的結果，既要發揮液冷自身的特點優勢，又需要綜合考慮客戶的實際需求和行業技術現狀，選擇最合適的產品。

　　複雜多變的需求需要多樣化的液冷產品予以滿足，浪潮資訊已實現通用伺服器、高密度伺服器、整機櫃伺服器、AI伺服器四大系列全線產品均支援冷板式液冷，同時也可提供浸沒式液冷產品，可滿足不同業務負載對液冷伺服器的差異化需求。

　　在部件方案層面，浪潮資訊具有從室外液冷一次側迴圈冷源到室內CDU、集液器、液冷二次側迴圈、液冷伺服器等全線佈局，為使用者全方位打造綠色節能資料中心交鑰匙工程。同時，浪潮資訊還可根據客戶所處地理環境的特點，幫助客戶採用自然冷源、綠電直供等方式，最大程度上實現節能降碳。

　　在系統方案層面，依託天池液冷產業基地，浪潮資訊還可為客戶提供液冷資料中心全生命週期整體解決方案，無論是新建液冷資料中心，還是傳統風冷老舊機房改造，均可實現從前期規劃諮詢，到中期裝置定製，以及後期交付施工的端到端服務。

　　值得一提的是，針對使用者對液冷產品規模化部署的疑慮，浪潮資訊與京東雲聯合釋出了天樞（ORS3000S）液冷整機櫃伺服器，這不僅是雙方在綠色降碳的一次創新實踐，更是驗證了液冷規模化部署的能力。

　　天樞（ORS3000S）液冷整機櫃伺服器支援冷板式液冷，散熱效率提升50%，採用N+N冗餘的集中供電設計，滿足多節點供電需求的同時，透過電源均衡最佳化技術，可以使電源一直工作在最高效率，相比於分散式電源模式，整體效率提升10%；支援一體化交付，高效運維部署，交付速度提高5-10倍。

　　目前，該產品已經在京東雲資料中心實現規模化部署，為京東618、雙十一、央視春晚紅包互動等提供了基礎算力保障，效能提升34%-56%，助力京東雲資料中心降低PUE，實現低碳節能。

　　生態+標準

　　成為液冷產業發展的關鍵

　　人無規矩則不立，產業無標準則不興。

　　標準是產業通用語言，也是聯通產業鏈上下游的橋樑紐帶，更是產業長期發展的基礎。隨著越來越多廠商湧入液冷市場，造就產業繁榮的同時，也帶來了產品與技術路徑、規格、標準千差萬別的“亂象”，不利於液冷技術在資料中心使用者中的適配與部署。

　　基於此，透過與液冷產業鏈上下游的緊密合作，浪潮資訊積極牽頭液冷專利與標準建設，助推液冷行業的良性發展。

　　據李金波介紹，截至目前，浪潮資訊已擁有500多項液冷技術領域核心專利，已參與制定與釋出10餘項冷板式液冷、浸沒式液冷相關設計技術標準，並牽頭制定《模組化資料中心通用規範》國家標準，牽頭立項國內首批冷板式液冷核心部件團體標準，對液冷產業的快速發展及液冷技術的大規模普具有重要的指導意義。

　　在推動液冷產品規格標準化的同時，浪潮資訊也透過持續的技術創新與嚴苛的品控管理，不斷提升液冷產品的可靠性，從而進一步消除使用者的使用疑慮。

　　李金波表示，在液冷安全性方面，為從根源解決冷卻液洩露問題，浪潮資訊研發了液環式真空CDU，這是一種液冷系統二次側均為負壓的動力單元，由於管路內均為負壓，因此徹底杜絕了漏液隱患。

　　同時，這項技術創新突破了業界目前液冷迴圈系統只有採用高壓水泵，才能實現液體迴圈流動的“定律”，僅依靠真空泵透過不同感測器控制多腔室功能切換，即可實現流體的迴圈流動，在技術極簡化同時也實現了可靠性的大幅提升，將進一步推動冷板式液冷技術的普及。

　　截至2023年7月，採用浪潮資訊液冷技術的資料中心累計已節省1.25億度電能，相當於減少1.5萬噸標準煤消耗、4.1萬噸二氧化碳排放，種植231萬棵樹，可供6.3萬個中國家庭全年用電。

　　筆者觀察

　　浪潮資訊在液冷伺服器和液冷資料中心領域的創新和佈局展現了其在綠色計算和可持續性發展方面的堅定決心。透過積極推進資料中心液冷技術的研發與提升，在直接冷卻與間接冷卻等領域持續創新應用，浪潮資訊不斷最佳化改進傳統散熱技術的能耗大、效率低等問題，大大提高了散熱效率，節省了大量的冷卻能耗，同時有效提升了伺服器的使用效率和穩定性，提高資料中心運算效率。

　　透過跟浪潮資訊專家的溝通，我發現浪潮資訊的液冷技術與產品在創新性、能效性、實用性、擴充性等方面各有特點。筆者相信，接下來透過不斷的研發和創新，浪潮資訊將繼續引領液冷伺服器和液冷資料中心技術的發展，為客戶提供更高效、更綠色、更可靠的解決方案。